Le Linee di Ricerca - La Nostra Famiglia

LINEA DI RICERCA N. 1NEUROPATOLOGIARESPONSABILERENATO BORGATTINato a Lecco il 17.06.1956IstruzioneNEUROPATOLOGIA––Laurea in Medicina e Chirurgia conseguita il 5.11.1981 presso l’Universitàdegli Studi di Pavia con votazione 110/110––Specializzazione in Neuropsichiatria Infantile nella sessione autunnale a.a.1984/1985 presso l’Università degli Studi di Pavia con votazione 50/50 elode––Dottorato di Ricerca in Scienze Pediatriche in Fisiopatologia dello Sviluppodella Vita di Relazione: curriculum “Fisiopatogenesi dell’elettrogenesi esua espressività clinica”, conseguito nell’a.a. 1987/1988 presso l’Universitàdegli Studi di Sassari (Sede Consorziata Università di Pavia). Tesi finaledi Ricerca “L’emicrania con aura in età evolutiva”.––Abilitazione Manageriale per Responsabile in Sanità rilasciata dalla Scuoladi Direzione in Sanità. IReR – Regione Lombardia Anno Accademico2002.Esperienze professionali––Titolare di assegno di ricerca (borsa di studio vinta dopo concorso) perattività di ricerca in ambito neuropsichiatrico presso Divisione di Neu-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 2NEUROPATOLOGIAropsichiatria Infantile (Direttore Prof. G. Lanzi) Clinica Neurologica IRCCS“C. Mondino” Pavia - Università degli Studi di Pavia dall’1.11.1983 al31.10.1985––Titolare di assegno di ricerca (borsa di studio ministeriale vinta dopo concorsonazionale) per Dottorato di Ricerca in Scienze Pediatriche pressoDivisione di Neuropsichiatria Infantile (Direttore Prof. G. Lanzi) ClinicaNeurologica IRCCS “C. Mondino” Pavia consorziata con Università degliStudi di Sassari dall’1.11.1985 al 31.10.1988––Consulente Neuropsichiatra presso le sezioni A.I.A.S. e U.I.L.D.M. di Varesedal settembre 1985 al dicembre 2002––Assistente Ospedaliero Neuropsichiatra con rapporto di lavoro a tempopieno presso Fondazione Neurologica IRCCS “C. Mondino” di Pavia dal6.10.1988 al 30.11.1988––Aiuto Ospedaliero Neuropsichiatra con rapporto di lavoro a tempo pienopresso IRCCS “E. Medea” di Bosisio Parini dal 3.1.1989 al 5.10.1998––Consulente Neuropsichiatria dell’età evolutiva presso la Comunità per minoriin stato di disagio socio-famigliare “Villaggio S.O.S.” di Saronno dalmarzo 1995 a tutt’oggi––Primario dell’Unità Operativa di Neuroriabilitazione 1 IRCCS “E. Medea” diBosisio Parini dal 5.10.1998 a tutt’oggiAttività Didattica––Professore a contratto Università degli Studi di Pavia - Facoltà di Medicinae Chirurgia, Scuola di Specializzazione in Neuropsichiatria Infantile, Corsointegrativo: “Clinica e Riabilitazione dei disturbi dell’intelligenza” dall’annoaccademico 1994-95 ad oggi––Professore a contratto Università del Sacro Cuore di Milano - Facoltà diPsicologia -Titolare insegnamento di Neuropsichiatria Infantile dall’annoaccademico 1999-2000 ad oggi––Professore a contratto Centro di Psicologia e Analisi Transazionale Scuoladi Specializzazione in Psicoterapia. Titolare insegnamento di “PsicopatologiaEtà Evolutiva e Neuropsichiatria Infantile”Estratto delle pubblicazioni 2009-2010È autore e coautore di oltre 200 lavori scientifici su riviste internazionali (72indicizzate, con IF) e nazionali, comunicazioni a congressi e capitoli di libriinerenti argomenti di ambito neurologico, neuropsicologico e psichiatricospecificatamente riguardanti soggetti di età evolutiva.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 3

NEUROPATOLOGIAmotilità oculare e della visione binoculare hanno un’alta incidenza nella popolazionegenerale (4-8%), percentuale che sale fino al 50% se ci si riferiscesolo a soggetti portatori di handicap.Studio dello sviluppo emozionale e nei primi tre anni di vitaLa salute mentale del bambino da zero a tre anni può essere considerata sinonimodi un equilibrato sviluppo socio-emozionale. In quest’ambito l’attivitàclinica e di ricerca è rivolta a individuare segnali di disagio con l’obiettivo diprevenire e trattare precocemente eventuali difficoltà di sviluppo in soggettia rischio evolutivo (ad esempio, nascita pretermine, ritardo psicomotorio,ecc.). La maggior parte dell’attività svolta ha come area di indagine specifical’analisi della qualità della relazione madre-bambino e dello sviluppo affettivo.La metodologia di indagine è basata prevalentemente sull’osservazionedel comportamento infantile nel corso della quale il bambino è posto in unacondizione di stress relazionale compatibile con la sua età. Si tratta dellaprocedura nota come paradigma Still-Face - messo a punto dal prof. Tronickdella Harvard Medical School University of Boston - che oltre a prevederedue brevi periodi di interazioni viso-a-viso, implica anche un breve periodonel corso del quale alla madre viene chiesto di mantenere un’espressioneneutra, di non parlare e/o toccare il bambino. Tale condizione genera nelbambino una tipica reazione che permette di valutare la sua capacità di regolazioneemozionale, nonché lo stile relazionale della madre nello scambioaffettivo con il bambino.REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerca Ministeriale Corrente 2009––Pragmatica della comunicazione e comportamento in soggetti con Sindromedi Williams––Le basi neurobiologiche dell’interazione precoce madre-bambino: studioclinico, neurochimico, neurofisiologico e di neuroimaging funzionale––Atassie congenite non evolutive: studio clinico, genetico e neuroradiologico––Sviluppo dei processi di attenzione e di memoria in neonati sani e nati incondizioni di rischio evolutivo––La riabilitazione visiva precoce nel neonato con sofferenza pre-perinatale:studio dell’efficacia di differenti protocolli di trattamento attraverso tecnicheneurofisiologiche e di neuroimaging (probabilistic diffusion tractography)––Studio di neuroimaging avanzato (volumetria, trattografia, spettroscopia,NEUROPATOLOGIARMN e PET (F-FDG PET) in soggetti con malattia del I motoneurone molecolarmentedefiniteRicerca Ministeriale Corrente 2010––Pragmatica della comunicazione e comportamento in soggetti con Sindromedi Williams––Le basi neurobiologiche dell’interazione precoce madre-bambino: studioclinico, neurochimico, neurofisiologico e di neuroimaging funzionale––Sviluppo dei processi di attenzione e di memoria in neonati sani e nati incondizioni di rischio evolutivo––Le competenze di deglutizione e di alimentazione nel bambino piccolo (0-12 mesi) con problemi neurologici: dalla valutazione al trattamentoAltri progettiSTUDIO DEL FUNZIONAMENTO ADATTIVO, DEL PROFILO EMOTIVO-COMPORTAMENTALE, DELLA QUALITÀ DELLA VITA E DELLO STRESSFAMILIARE IN UN GRUPPO DI SOGGETTI AFFETTI DA SINDROME DAIPOVENTILAZIONE CENTRALE CONGENITA – SICC (CONTRIBUTODELL’ASSOCIAZIONE ITALIANA SINDROME DA IPOVENTILAZIONE CEN-TRALE CONGENITA - AISCC)Periodo di riferimento: anno 2009Polo scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr. Rosario MontirossoVALUTAZIONE DELLA COMUNICAZIONE EMOZIONALE E DEL COMPOR-TAMENTO DEL BAMBINO PICCOLO (0-3 ANNI) (CONTRIBUTO DI ARTSA-NA SPA)Periodo di riferimento: anno 2009 – 2010Polo scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr. Renato BorgattiIL RUOLO DELLE ESPRESSIONI EMOTIVE NELLA MODULAZIONE DELLEABILITÀ DI RICONOSCERE I VOLTI NELLA PRIMA INFANZIAPeriodo di riferimento: anno 2009Polo scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr. Renato BorgattiIL BAMBINI E LA LORO “NICCHIA EVOLUTIVA”: UN’ESPLORAZIONE DELLEPERCEZIONI GENITORIALI DEL TEMPERAMENTO DEI FIGLIANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 8 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-20109

RIABILITAZIONE NEUROMOTORIA E NEUROPSICOLOGIA FUNZIONALEpresenza di un fenotipo clinico cingolare, di un’anamnesi positiva per iper-CPKemia sintomatica o di un quadro distrofico all’analisi morfologica dellabiopsia muscolare, in presenza di una normale espressione della distrofina.I pazienti sono stati quindi suddivisi in base al deficit proteico all’analisi diWB o, se già disponibile, all’esito dell’analisi genetica. Correlazioni fenotipo/genotipo sono state poste in essere.Impiego di nuove tecnologie ingegneristiche nella valutazione delledisabilitàQuesta linea, introdotta dopo l’istallazione di laboratori dedicati (Gait analysise Pletismografia optoelettronica), ha permesso la valutazione di vaste popolazionidi soggetti affetti da patologie neuromuscolari e con esiti di lesioni acarico del sistema nervoso centrale potendo studiare in modo approfondito ipatterns di cammino specifici e i patterns respiratori anche in relazione deglieffetti della ventilazione non invasiva.Il progetto di ricerca in ambito BioIngeneristico applicato alle patologie neuromuscolarisi propone di valutare due settori complessi: da un lato la misurazionedei volumi polmonari nelle diverse fasi della distrofia di Duchenne(DMD) tramite la pletismografia optoelettronica, e dall’altro la valutazione delmetabolismo dell’emoglobina cerebrale nel corso dello svolgimento di specificitest neurocognitivi nella distrofia miotonica di Steinert, tramite la NIRS.La prima parte dello studio si è sostanzialmente centrata sulla PletismografiaOptoelettronica applicata a pazienti affetti da distrofia muscolare di Duchennee da altre distrofie muscolari.RIABILITAZIONE NEUROMOTORIA E NEUROPSICOLOGIA FUNZIONALEÈ stato messo a punto un protocollo di valutazione che includeva la valutazionedi: respirazione spontanea a riposo, manovre di capacità vitale lenta,respirazione profonda, tosse, diverse posture (seduto, supino).L’analisi dei dati ottenuti sulla popolazione di soggetti affetti ad distrofia Muscolaredi Duchenne durante respirazione spontanea evidenzia una significativariduzione del contributo percentuale del compartimento addominale alvolume corrente, indice di una ridotta attività del diaframma.Sono stati inoltre acquisiti tramite Pletismografia Optoelettronica i dati di capacitàrespiratoria di 42 soggetti affetti da distrofie diverse da quella di Duchenne,quali distrofia di Becker, distrofie dei cingoli, distrofia facio-scapoloomeralee amiotrofie spinali.I lavori scientifici sono in corso di Pubblicazione.Le Gravi Cerebrolesioni Acquisite (GCLA) rappresentano sempre più unproblema ad alta rilevanza medica e sociale anche in età evolutiva. Per GCLAsi intendono, secondo le linee guida italiane, le patologie acquisite (traumatiche,anossiche, infettive…) che determinano nel soggetto un coma gravein fase acuta (GCS

RIABILITAZIONE NEUROMOTORIA E NEUROPSICOLOGIA FUNZIONALEVOLUME CONTRIBUTION TO TIDAL VOLUME AS AN ERALY INDICATOROF RESPIRATORY IMPAIRMENT IN DUCHENNE MUSCULAR DYSTROPHY;European Respiratory Journal, 35(5):1118-1125RIABILITAZIONE NEUROMOTORIA E NEUROPSICOLOGIA FUNZIONALECimolin V, Piccinini L, Avellis M, Cazzaniga A, Turconi AC, Crivellini M, GalliM (2009); 3D-QUANTITATIVE EVALUATION OF A RIGID SEATING SYSTEMAND DYNAMIC SEATING SYSTEM USING 3D MOVEMENT ANALYSIS IN IN-DIVIDUALS WITH DYSTONIC TETRAPARESIS; Disability and Rehabilitation:Assistive Technology, 4(6):422-428Kanovsky P, Bares M, Severa S, Richardson A, Dysport Paediatric Limb SpasticityStudy Group (Turconi Anna Carla) (2009); LONG-TERM EFFICACY ANDTOLERABILITY OF 4-MONTHLY VERSUS YEARLY BOTULINUM TOXIN TYPEA TREATMENT FOR LOWER-LIMB SPASTICITY IN CHILDREN WITH CERE-BRAL PALSY; Developmental Medicine and Child Neurology, 51(6):436-445Parini S, Maggi L, Turconi AC, Andreoni G(2009); A ROBUST AND SELF-PACED BCI SYSTEM BASED ON A FOUR CLASS SSVEP PARADIGM: AL-GORITHMS AND PROTOCOLS FOR A HIGH-TRANSFER-RATE DIRECTBRAIN COMMUNICATION; Computational Intelligence and Neuroscience,doi:10.1155/2009/864564Piccinini L, Cimolin V, Turconi AC, Galli M (2009); RELATIONSHIP BETWE-EN KINEMATIC KNEE DEVIATIONS AND FEMORAL ANTEVERSION INCHILDREN WITH CEREBRAL PALSY; Hip International, 19(1-S6):S63-S68Crimella C, Arnoldi A, Crippa F, Mostacciuolo ML, Boaretto F, Sironi M, D’AngeloMG, Manzoni S, Piccinini L, Turconi AC, Toscano A, Musumeci O, BenedettiS, Fazio R, Bresolin N, Daga A, Martinuzzi A, Bassi MT (2009); POINTMUTATIONS AND A LARGE INTRAGENIC DELETION IN SPG11 IN COM-PLICATED SPASTIC PARAPLEGIA WITHOUT THIN CORPUS CALLOSUM;Journal of Medical Genetics, 46(5):345-351ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 26 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201027

PSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO, DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTOLINEA DI RICERCA N. 3PSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO,DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTORESPONSABILEMASSIMO MOLTENINato ad Albese con Cassano (Co) il 21.04.1957Istruzione––Laurea in Medicina e Chirurgia conseguita il 29 marzo 1983 presso l’Universitàdegli Studi di Milano––Specializzazione in Neuropsichiatria Infantile conseguita l’11 Novembre1987 presso l’Università degli Studi di Milano––Corso di aggiornamento residenziale in Management Sanitario pressoCase Western Reserve University & Ceref – Cleveland (Ohio) nel gennaio1998––Corso di Perfezionamento in Gestione e Organizzazione in Sanità (C.OR.GE.SAN) presso l’Università Bocconi - Milano nell’Anno Accademico2000/2001––Certificato di Abilitazione Manageriale per Direttore Sanitario di AziendaSanitaria - 25 febbraio 2002 - IREF - Regione Lombardia––Corso “elective”: “Temi avanzati di Management Sanitario” CERISMAS(Centro ricerche e Studi in Management Sanitario) Università Cattolica diMilano, anno 2002––Certificato di Abilitazione Manageriale per Direttore Generale di AziendaSanitaria - 13 giugno 2005 - IREF – Regione LombardiaANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 28PSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO, DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTOEsperienze Professionali––Medico assistente dal 1985 al 1987 c/o Casa di Cura per malattie psichiatriche“Villa San Benedetto – Albese (Co) - Suore Ospitaliere del SacroCuore di Gesù – Provincia Italiana––Assistente Medico di Neuropsichiatria Infantile a tempo pieno dal 1° giugno1987 al 31 dicembre 1988 c/o Associazione la Nostra Famiglia –IRCCS “Eugenio Medea” di Bosisio Parini (Lc)––Medico Aiuto di Neuropsichiatria Infantile a tempo pieno dal 1° gennaio1989 al 30 aprile 1996 c/o Associazione La Nostra Famiglia – IRCCS “EugenioMedea” di Bosisio Parini (Lc)––Coordinatore dei Servizi di Diagnostica clinica e strumentale con particolareriferimento al servizio di Neuropsichiatria Infantile dal 1° aprile 1993 al2 febbraio 1997 c/o Associazione La Nostra Famiglia – IRCCS “EugenioMedea” di Bosisio Parini (Lc)––Medico Dirigente Responsabile (Primario) dell’Unità Operativa di Neuroriabilitazione2 dal 1° Maggio 1996 a tutt’oggi c/o Associazione La NostraFamiglia – IRCCS “Eugenio Medea” di Bosisio Parini (Lc)––Direttore Sanitario f.f dal 3 febbraio 1997 al 15 giugno 1998 c/o AssociazioneLa Nostra Famiglia – IRCCS “Eugenio Medea” di Bosisio Parini (Lc)––Direttore Sanitario dal 16 giugno 1998 a tutt’oggi c/o Associazione La NostraFamiglia – IRCCS “Eugenio Medea” di Bosisio Parini (Lc)Attività didattica––Professore incaricato di Neuropsichiatria Infantile corso di Laurea inScienze psicologiche dell’Università Vita e Salute – S. Raffaele Milano AA2005/2006 – 2006/2007 – 2007/2008 – 2008/2009.––Docente corso di “Neuropsichiatria Infantile”, corso di Laurea in Terapistadella Neuropsicomotricità dell’Età evolutiva, Facoltà di Medicina e Chirurugia,Università degli Studi di Milano AA 2008/2009 – 2009/2010––Docente alla Scuola di Specializzazione di Neuropsichiatria Infantiledell’Università Statale di Milano dal 2003 a tutt’oggi.––Docente al Master di II livello in “Diagnosi e trattamento delle Disabilitàin età evolutiva” Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studidell’Insubria – AA 2006/2007 – 2009/2010– – Docente corso “Organizzazione ed economia sanitaria” corso di Laurea inFisioterapia, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi dell’Insubria,AA 2005/2006, 2006/2007.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 29

PSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO, DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTOQuinto percorso: valutare il comportamento motorio nelle prime fasi dellavita, in particolare alcuni movimenti di prensione e deambulazione, comepossibili indicatori di segnale di allarme precoci per la possibile manifestazionedi Disturbi pervasivi di sviluppo. Questo percorso si è sviluppato a partiredalla partecipazione ad un progetto europeo - denominato TACT - finalizzatoa sviluppare device e modalità ecologiche di osservazione del movimentonelle primissime fasi di vita, quale prima manifestazione dello sviluppo mentaledi ogni individuo.In conclusione, si sono affrontate diverse patologie con l’obiettivo principaledi un’accurata definizione del fenotipo, attraverso lo sviluppo di metodi diindagine standardizzati, una definizione di alcune componenti dell’assettogenetico, una esplorazione dell’endofenotipo intermedio attraverso le valutazionineuropsicologiche ed infine attraverso la raccolta di informazioni riguardantipossibili stressor ambientali, la creazione di modelli di interazionenell’ambito dello sviluppo che potessero servire per interventi particolarmenteaccurati non solo terapeutici ma anche di prevenzione primaria o secondaria.REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerca Ministeriale Corrente 2009––Attenzione spaziale, movimento e sistemi motori nell’Autismo––I substrati morfofunzionali e genetici delle pre-psicosi: uno studio multimodalecon Risonanza Magnetica––Ruolo della simulazione mentale durante l’elaborazione linguistica––Ruolo delle componenti motorie e somatiche nella riabilitazione motoria eattraverso immaginazione motoria: studi mediante TMS in soggetti sani ein pazienti cerebrolesi––Adattamento alla standardizzazione della batteria per la valutazione dellinguaggio in bambini dai 4 ai 12 anni––Evoluzione a medio-lunfo termine del maltrattamento infantile: correlazionifra fattori di rischio e di protezione cognitivi, relazionali, sociali e genetici––Aspetti embodied nel linguaggio dei bambini con sindrome autistica––Dislessia evolutiva: ruolo del sistema Magnocellulare-Dorsale, del sistemaAttentivo-Parietale e del Cervelletto––Effetti pleiotropici dei geni del neourosviluppo sulle funzioni cognitive in unottica di interazione gene-ambiente––Il ruolo del corpo calloso nella dislessia evolutiva: evidenze neurofisiologiche,di neuroimmagine e genetichePSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO, DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTO––Fattori genetici ed ambientali predittivi della risposta fisiologica allo stress.Uno studio di follow-up––Individuazione di indicatori diagnostici e prognostici precoci in bambiniin età prescolare con ritardo o assenza delle abilità linguistiche e sociocomunicative:uno studio longitudinaleRicerca Ministeriale Corrente 2010––Autismo: disturbi motori e aspetti embodied del linguaggio––Ruolo della simulazione mentale durante l’elaborazione linguistica––Effetti pleiotropici dei geni del neurosviluppo sulle funzioni cognitive eneuropsicologiche (dislessia e dsl) e influenze neurofunzionali cocleari euditive in una logica di interazione gene-ambiente––Fattori genetici e ambientali - biofisici e familiari - predittivi della rispostaallo stress––Individuazione di indicatori diagnostici e prognostici precoci in bambiniin età prescolare con ritardo o assenza delle abilità linguistiche e sociocomunicative:uno studio longitudinale––I substrati morfofunzionali e genetici delle pre-psicosi: uno studio multimodaleAltri progettiCONTRIBUTO REGIONE LOMBARDIA - CONDIVISIONE DI PERCORSIDIAGNOSTICO-TERAPEUTICI PER L’ADHD IN LOMBARDIAPeriodo di riferimento: 31.03.2010 – 28.02.2013Polo scientifico: Bosisio Parini - PartnerResponsabile: Dr. Massimo MolteniCoordinatore: Spedali Civili di BresciaBANDO REGIONE LOMBARDIA – COLLABORAZIONE ITALIA - QUEBEC(CANADA) - INTEGRARE IL RUOLO DEI GENI, DELL’AMBIENTE E DELLEFUNZIONI COGNITIVE PER COMPRENDERE I DISTURBI MENTALIDELL’ETÀ EVOLUTIVAPeriodo di riferimento: 15.10.2010 - 14.04.2012Polo scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr.ssa Cecilia MarinoCYBERPSICOLOGIA E AUTISMO: ANALISI DELL’ATTIVITÀ DINAVIGAZIONE IN AMBIENTI DI REALTÀ VIRTUALE, PRIMA E DOPOANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 34 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201035

PSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO, DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTOINTERVENTI RIABILITATIVIPeriodo di riferimento: anno 2010Polo scientifico: San Vito al Tagliamento e Pasian di PratoResponsabile: Dr. Paolo BrambillaFATTORI DI RISCHIO NELLA DISLESSIA EVOLUTIVAPeriodo di riferimento: anno 2010Polo scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr.ssa Milena RuffinoL’EFFETTO DI TRANSFER IMPLICITO DI STRATEGIE MOTORIESULL’ELABORAZIONE DI PAROLE CON CONTENUTO MOTORIO E NONPeriodo di riferimento: anno 2010Polo scientifico: San Vito al Tagliamento e Pasian di PratoResponsabile: Dr.ssa Barbara TomasinoSENSORY PROFILE - PROFILO SENSORIALE: STANDARDIZZAZIONE DELQUESTIONARIO E APPLICAZIONE IN BAMBINI CON DISTURBO DELLACOORDINAZIONE MOTORIA E BAMBINI CON PARALISI CEREBRALEINFANTILEPeriodo di riferimento: anno 2010Polo scientifico: San Vito al Tagliamento e Pasian di PratoResponsabile: Dr. Sergio ZaniniPUBBLICAZIONI PRODOTTEBrambilla P, Bellani M, Yeh PH, Soares JC (2009); MYELINATION IN BIPO-LAR PATIENTS AND THE EFFECTS OF MOOD STABILIZERS ON BRAINANATOMY; Current Pharmaceutical Design, 15(1):2632-2636Cantiani C, Lorusso ML, Valnegri C, Molteni M (2010); PERCEPTION OFNON-VERBAL AUDITORY STIMULI IN ITALIAN DYSLEXIC CHILDREN; DevelopmentalNeuropsychology, 35(1):115-123PSICOPATOLOGIA DELLO SVILUPPO, DEL LINGUAGGIO E DELL’APPRENDIMENTOROLE PLAYED BY THE INTERACTION BETWEEN GENETIC FACTORS ANDATTACHMENT IN THE STRESS RESPONSE IN INFANCY; Journal of ChildPsychology and Psychiatry, 50(12):1513-1522Frigerio A, Rucci P, Goodman R, Ammaniti M, Carlet O, Cavolina P, De GirolamoG, Lenti C, Lucarelli L, Mani E, Martinuzzi A, Micali N, Milone A, MorosiniP, Muratori F, Nardocci F, Pastore V, Polidori G, Tullini A, Vanzin L, Villa L,Walder M, Zuddas A, Molteni M (2009); PREVALENCE AND CORRELATESOF MENTAL DISORDERS AMONG ADOLESCENTS IN ITALY: THE PRISMASTUDY; European Child & Adolescent Psychiatry, 18(4):217-226Maziade M, Rouleau N, Merette C, Cellard C, Battaglia M, Marino C, JompheV, Gilbert E, Achim A, Bouchard R, Paccalet T, Paradis ME, Roy MA(2010); VERBAL AND VISUAL MEMORY IMPAIRMENTS AMONGST YOUNGOFFSPRING AND HEALTHY ADULT RELATIVES OF PATIENTS WITH SCHI-ZOPHRENIA AND BIPOLAR-DISORDER: SELECTIVE GENERATIONAL PAT-TERNS INDICATE DIFFERENT DEVELOPMENTAL TRAJECTORIES; SchizophreniaBulletin, in pressMilani A, Lorusso ML, Molteni M (2010); THE EFFECTS OF AUDIOBOOKSON THE PSYCHOSOCIAL ADJUSTEMENT OF PRE-ADOLESCENTS ANDADOLESCENTS WITH DYSLEXIA; Dyslexia, 16(1):87-97Nobile M, Rusconi M, Bellina M, Marino C, Giorda R, Carlet O, Vanzin L,Molteni M, Battaglia M (2009); THE INFLUENCE OF FAMILY STRUCTURE,THE TPH2 G-703T AND THE 5-HTTLPR SEROTONERGIC GENES UPONAFFECTIVE PROBLEMS IN CHILDREN AGED 10-14 YEARS; Journal of ChildPsychology and Psychiatry, 50(3):317-325Tomasino B, Bellani M, Perlini C, Rambaldelli G, Cerini R, Isola M, BalestrieriM, Calì S, Versace A, Pozzi Mucelli R, Gasparini A, Tansella M, Brambilla P(2010); ALTERED MICROSTRUCTURE INTEGRITY OF THE AMYGDALA INSCHIZOPHRENIA: A BIMODAL MRI AND DWI STUDY; Psychological Medicine,in pressFacoetti A, Trussardi AN, Ruffino M, Lorusso ML, Cattaneo C, Galli R, MolteniM, Zorzi M (2010); MULTI-SENSORY SPATIAL ATTENTION DEFICITS AREPREDICTIVE OF PHONOLOGICAL DECODING SKILLS IN DEVELOPMEN-TAL DYSLEXIA; Journal of Cognitive Neuroscience, 22(5):1011-1025Frigerio A, Ceppi E, Rusconi M, Giorda R, Raggi ME, Fearon P (2009); THEVilla S, Micheli E, Villa L, Pastore V, Crippa A, Molteni M (2010); FURTHEREMPIRICAL DATA ON THE PSYCHOEDUCATIONAL PROFILE-REVISED(PEP-R): RELIABILITY AND VALIDATION WITH THE VINELAND ADAPTI-VE BEHAVIOR SCALES; Journal of Autism and Developmental Disorders,40(3):334-341ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 36 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201037

LINEA DI RICERCA N. 4NEUROFISIOPATOLOGIARESPONSABILECLAUDIO ZUCCANato a Milano il 12 Agosto 1960NEUROFISIOPATOLOGIABosisio Parini.NEUROFISIOPATOLOGIA––Dal settembre 2005 è stato nominato Dirigente di secondo livello del Serviziodi Neurofisiopatologia dell’ IRCCS “E. Medea” - Associazione La NostraFamiglia di Bosisio Parini.––È socio della Lega Italiana Contro l’Epilessia, dell’Associazione Italiana diMedicina del Sonno e dell’European Network for research on AlternatingHemiplegia (ENRAH)––Dall’aprile 1999 fa parte del Comitato Scientifico dell’Associazione Italianaper la Sindrome Emiplegia Alternante.Attività DidatticaIstruzione––Il 21 marzo 1986 si è laureato in Medicina e Chirurgia, con il massimo deivoti e la lode, discutendo una tesi sperimentale su “Il potenziale evocatouditivo a media latenza: studio in soggetti normali”.––Il 13 luglio 1990 ha conseguito la Specializzazione in Neurologia, con ilmassimo dei voti e la lode, discutendo una tesi intitolata: “Sospensionedel trattamento cronico con farmaci antiepilettici: studio prospettico”.––Il 7 luglio 1994 ha conseguito la Specializzazione in Neurofisiopatologiacon il massimo dei voti e la lode discutendo una tesi intitolata: “Anomaliedella migrazione neuronale: studio degli aspetti neurofisiopatologici e cliniciin 25 pazienti”.Esperienze professionali––Nell’aprile 1991 è stato assunto come Assistente medico presso il Serviziodi Neurofisiopatologia dell’IRCCS “E. Medea” - Associazione La NostraFamiglia di Bosisio Parini.––Dall’ottobre 1992 è stato nominato Aiuto presso il Servizio di Neurofisiopatologiadell’IRCCS “E. Medea” - Associazione La Nostra Famiglia diANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 38––Negli anni scolastici 1994-1995 e 1995-1996 è stato titolare dei corsi di“Anatomia e fisiologia del sistema nervoso” e “Neurologia” presso laScuola Regionale per Terapisti della Riabilitazione dell’IRCCS “E. Medea”––Negli anni accademici 1996-1997 e1997-1998 è stato titolare dei corsiintegrati di “Anatomo-fisiologia Speciale del Sistema Nervoso” e di “Neurologia”del I e II anno del Corso di Diploma Universitario per Fisioterapistidell’Università di Milano––Negli anni accademici 1999-2000, 2000-2001 e 2001-2002 è stato titolaredei corsi integrati di “Neuroanatomia”e “Neurofisiologia” per il I anno e“Neurologia” per il II anno di Corso del Diploma Universitario per Fisioterapistidell’Università degli Studi dell’Insubria di Varese––Negli anni accademici 2002-2003 e 2003-2004 è stato docente di “Neuroanatomia”del Primo Anno del Corso di Laurea di Fisioterapista dell’Universitàdegli Studi dell’Insubria di Varese.––Dall’anno accademico 2008-2009 tiene lezioni di Neurologia e Neuro-farmacologiaper il primo ed il secondo anno del Corso di Laurea in Terapiadella Neuro e Psicomotricità dell’età evolutiva dell’Università degli Studi diMilano.––È stato docente in oltre 10 Corsi accreditati per il Programma MinisterialeECM (Educazione Continua in Medicina).Estratto delle pubblicazioniÈ autore e coautore di oltre 160 lavori scientifici di argomento neurologico,neurofisiopatologico ed epilettologico; vengono di seguito riportati i 5 piùsignificativi.Zucca C, Redaelli F, Epifanio R, Zanotta N, Romeo A, Lodi M, Veggiotti PA,ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 39

NEUROFISIOPATOLOGIAepilettiche e non epilettiche.Dal 1998, con l’inclusione all’interno dell’IRCCS dei Poli di Conegliano e Pievedi Soligo, Ostuni, San Vito al Tagliamento e Pasian di Prato, l’attività dellaLinea di Ricerca è stata riorganizzata con la costituzione di un Gruppo diRicerca che si fonda sulla condivisione delle competenze e delle attrezzaturestrumentali presenti nelle singole sedi dell’Istituto.L’attività di questo Gruppo, fondata su regolari riunioni periodiche di discussionedei casi clinici, di confronto dei dati ottenuti e di progettazione di nuoveproposte, pur dovendo affrontare problemi di organizzazione del lavoro elogistici è riuscita a garantire un coordinamento stabile dell’attività di ricercarelativa all’Epilettologia e più in generale alla Neurofisiologia Clinica.Dal 1999 la Linea di Ricerca in Epilettologia esprime progetti di Ricerca Ministerialenon solo proposti della Sede di Bosisio Parini ma anche da altre Sedidell’IRCCS, con un costante interscambio di dati e di casistica.La Linea di ricerca ha completato programmi di ricerca non ministeriali incollaborazione con:a) Istituti Universitari: Università dell’Insubria di Varese (Studio degli aspettineuropsicologici in bambini con Epilessie idiopatiche o criptogeniche); Facoltàdi ingegneria Politecnico di Milano e di Lecco (Analisi automatica delsegnale EEG spontaneo ed evocato in soggetti sottoposti a test neuropsicologicidi monitoraggio dell’attenzione sostenuta).b) Lega Italiana contro L’Epilessia: il Servizio ha partecipato al progetto di ricercaEPISCREEN fornendo dati di 650 pazienti ed oltre 2300 visite; aderisceinoltre ai gruppi di studio LICE sulla genetica delle epilessie, sulla neuropsicologiae su epilessia e gravidanza.c) Unione Europea: il Servizio ha partecipato ad uno studio sugli aspettineurofisiopatologici e genetici dell’Emiplegia alternante inserito nel SixthFramework Program dell’EC (2005-2007). Attualmente è Associated partnerdello studio European Network of expertise for Rare Pediatric NeurologicalDiseases – Neuroped cofinanziato dall’UE nell’ambito del Public Health Program2007.Sono stati effettuati inoltre studi controllati (fase IIIb/IV) e trials clinici in meritoall’utilizzo, tollerabilità ed efficacia di farmaci antiepilettici.REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerche Ministeriali Correnti 2009––Sindromi epilettiche criptogeniche associate o meno a compromissioneneurologica: aspetti neurofisiopatologici e di genetica molecolare––Studio clinico-elettroencefalografico ed evoluzione prognostica delle epilessiesintomatiche con crisi a tipo spasmi con esordio nella prima infanziaNEUROFISIOPATOLOGIA––Valutazione di funzioni cognitive specifiche in soggetti in età evolutiva conepilessia: correlazioni con il trattamento farmacologico––Ricerca di Microdelezioni con Array-CGH in pazienti con epilessia e fenotipisindromiciRicerche Ministeriali Correnti 2010––Sindromi epilettiche criptogeniche associate o meno a compromissioneneurologica: aspetti neurofisiopatologici e di genetica molecolare––Studio clinico-elettroencefalografico ed evoluzione prognostica delle epilessiesintomatiche con crisi a tipo spasmi con esordio nella prima infanzia––Ricerca di Microdelezioni con Array-CGH in pazienti con epilessia e fenotipisindromici––Definizione delle eccitabilità corticale nei soggetti emicranici adulti e bambinimediante studio dei potenziali evocati somatosensorialiRicerche varieProtocolli di Ricerca promossi dalla Lega Italiana Contro l’EpilessiaTASCA (SATISFACTION WITH ANTIEPILEPTIC TREATMENT IN CHILDRENWITH EPILEPSY)Periodo di riferimento: inizio anno 2009Polo Scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr. Claudio ZuccaStudi promossi da Case FarmaceuticheADONE (ADD-ON VS REPLACEMENT) - STUDIO DI SUPERIORITÀRANDOMIZZATO, IN APERTO, MULTICENTRICO PER CONFRONTAREL’EFFICACIA E LA SICUREZZA DI ZONISAMIDE COME TERAPIAAGGIUNTIVA CON ZONISAMIDE COME TERAPIA SOSTITUTIVA DELSECONDO FARMACO ANTIEPILETTICO AD ESSERE STATO AGGIUNTOIN PAZIENTI AFFETTI DA CRISI FOCALIPeriodo di riferimento: inizio 18.01.2010Poli Scientifici: Bosisio Parini e Conegliano e Pieve di SoligoResponsabile: Dr. Claudio Zucca (Bosisio Parini) – Dr. Paolo Bonanni (Coneglianoe Pieve di Soligo)Progetti di ricerca finanziati dall’Unione EuropeaRICERCA EUROPEA - PHEA PROGRAMME OF COMMUNITY ACTION INTHE FIELD OF PUBLIC HEALTH (2003 - 2008) - CALL FOR PROPOSALS2007 - PRIORITY AREA: HEALTH INFORMATION EXCHANGE ANDANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 42 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201043

NEUROFISIOPATOLOGIARESPONDING TO NON-COMMUNICABLE HEALTH THREATSTITOLO: “EUROPEAN NETWORK OF REFERENCE FOR RARE PEDIATRICNEUROLOGICAL DISEASE”Acronimo: “nEUroped”Periodo di riferimento: 28.04.2008 – 23.04.2010Coordinator: Dr. Alexis Arzimanoglou - Hospices Civils de LyonPartner “Medea”: Polo Scientifico di Bosisio PariniResponsabile: Dr. Claudio ZuccaTrials CliniciEPICURE - Sottoprogetto S 1 task 1Periodo di riferimento: approvato nel 2008Polo Scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr. Claudio ZuccaObiettivo: Valutazione delle basi genetiche della farmacoresistenza alla terapiaantiepiletticaRiferimenti a ricerche: Prosecuzione a livello Europeo di una precedente ricercacondotta a livello nazionale dalla Lega Italiana contro l’EpilessiaEPICURE - Sottoprogetto S 5 task 2Periodo di riferimento: approvato nel 2008Polo Scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr. Claudio ZuccaObiettivo: Valutazione dell’efficacia di Stiripentolo nella terapia della EpilessiaCiclonica SeveraVALUTAZIONE RICADUTE CLINICHE (ASPETTO “TRASLAZIONALE”DELLE RICERCHE CONDOTTE)NEUROFISIOPATOLOGIACome è già stato anticipato, le attività della Linea di Ricerca di Neurofisiopatologiasono sempre scaturite dalle esigenze cliniche di assistenza deipazienti seguiti presso le Unità Operative dell’IRCCS ed i Centri riabilitativi deLa Nostra Famiglia.Per quanto riguarda le ricerche in ambito epilettologico i dati ottenuti hannoconsentito di ricavare metodiche e protocolli mirati di inquadramento diagnosticoe di gestione terapeutica. Hanno fornito inoltre importanti precisazionisulla correlazione tra aspetti neurofisiopatologici e neuropsicologici di alcunesindromi nonché sull’influenza che il trattamento farmacologico esercita suentrambi questi aspetti.Da questo punto di vista l’attività di ricerca si è costantemente integrata conl’attività clinica e di ricerca dell’Unità Operativa NR1 dell’IRCCS - che si occupadi Neuropediatria e di riabilitazione delle Sindromi malformative - soprattuttoper quanto riguarda lo studio delle epilessie sintomatiche in età infantilee i percorsi diagnostici delle epilessie sintomatiche di malformazioni dellosviluppo corticale e di sindromi-plurimalformative.L’attività di ricerca svolta in collaborazione con l’Unità Operativa NR3 - chesi occupa delle lesioni cerebrali acquisite - ha fornito dati utili per la gestioneterapeutica e il monitoraggio neurofisiologico delle epilessie sintomatichepost-tumorali in età infantile, post-anossiche e post-traumatiche anchedell’età adulta.Gli studi di neurofisiologia clinica condotti in collaborazione con l’Unità OperativaNR2 - che si occupa della riabilitazione dei deficit neuropsicologici -hanno fornito contributi interessanti per la classificazione dei deficit neuropsicologiciselettivi sia del linguaggio che della lettura.Con la UO di Riabilitazione Funzionale si sono ottenuti dati di utilità clinicaper le epilessie sintomatiche conseguenti a cerebropatie congenite nonevolutive. Si sono ottenuti inoltre dati di analisi automatica del segnale EEGspontaneo ed evocato utili alla realizzazione dei progetti riabilitativi anchebasati sull’utilizzo del segnale EEG evocato nell’interazione uomo-computer.Infine la collaborazione con il Laboratorio di biologia molecolare ha prodottorisultati utili per la diagnosi non solo di forme di epilessia idiopatiche ma anchecriptogeniche, con importanti ricadute anche sulla comprensione dellafisiopatologia di queste ultime.I dati ottenuti dall’attività di ricerca e i risultati della loro applicazione clinicasono stati oggetto di relazioni e lezioni esposte dal personale medico e tecnicodel Servizio nell’ambito di corsi accreditati per i Programmi MinisterialiECM (Educazione Continua in Medicina).PUBBLICAZIONI PRODOTTE (anni 2009-2010)Bresolin N, Zucca C, Pecori A (2009); EFFICACY AND TOLERABILITY OFEPERISONE AND BACLOFEN IN SPASTIC PALSY: A DOUBLE-BLIND RAN-DOMIZED TRIAL; Advances in Therapy, 26(5):563-573Bresolin N, Zucca C, Pecori A (2009); EFFICACY AND TOLERABILITY OFEPERISONE IN PATIENTS WITH SPASTIC PALSY: A CROSS-OVER, PLACE-BO-CONTROLLED DOSE-RANGING TRIAL; European Review for Medicaland Pharmacological Sciences, 13(5):365-370De Rinaldis M, Losito L, Gennaro L, Trabacca A (2010); LONG-TERMORAL BACLOFEN TREATMENT IN A CHILD WITH CEREBRAL PALSY: EEGCHANGES AND CLINICAL ADVERSE EFFECTS; Journal of Child Neurology,ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 44 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201045

25(10):1272-1274NEUROFISIOPATOLOGIANEUROFISIOPATOLOGIAGiorda R*, Bonaglia MC*, Beri S, Fichera M, Novara F, Magini P, Urquhart J,Sharkey FH, Zucca C, Grasso R, Marelli S, Castiglia L, Di Benedetto D, MusumeciS, Vitello GA, Failla P, Reitano S, Avola E, Bisulli F, Tinuper P, MastrangeloM, Fiocchi I, Spaccini L, Torniero C, Fontana E, Lynch SA, Clayton-SmithJ, Black G, Jonveaux P, Leheup B, Seri M, Romano C, Dalla Bernardina B,Zuffardi O (2009); COMPLEX SEGMENTAL DUPLICATIONS MEDIATE A RE-CURRENT DUP(X)(P11.22-P11.23) ASSOCIATED WITH MENTAL RETARDA-TION, SPEECH DELAY, AND EEG ANOMALIES IN MALES AND FEMALES;American Journal of Human Genetics, 85(3):394-400* Autori che hanno contribuito in ugual misura al lavoroMontirosso R, Ceppi E, D’Aloisio C, Zucca C, Borgatti R (2009); INTERNA-TIONAL CLASSIFICATION OF FUNCTIONING, DISABILITY AND HEALTH INSUBJECTS WITH ALTERNATING HEMIPLEGIA OF CHILDHOOD; Disabilityand Rehabilitation, 31(S1):S108-S115Restuccia D, Zanini S, Cazzagon M, Del Piero I, Martucci L, Della MarcaG (2009); SOMATOSENSORY MISMATCH NEGATIVITY IN HEALTHYCHILDREN; Developmental Medicine and Child Neurology, 51(12):991-998Romaniello R, Zucca C, Tonelli A, Bonato S, Baschirotto C, Zanotta N, EpifanioR, Righini A, Bresolin N, Bassi MT, Borgatti R (2010); A WIDE SPECTRUMOF CLINICAL, NEUROPHYSIOLOGICAL AND NEURORADIOLOGICAL AB-NORMALITIES IN A FAMILY WITH A NOVEL CACNA1A MUTATION; Journalof Neurology, Neurosurgery and Psychiatry, 81(8):840-843Sciruicchio V, Sardaro M, Gagliardi D, Trabacca A, Galeone D, De TommasoM (2010); A CASE OF EARLY-ONSET AND MONOPHASIC TRIGEMINAL AU-TONOMIC CEPHALALGIA: COULD IT BE A SUNCT?; The Journal of Headacheand Pain, 11(4):363-365Trabacca A, Dicuonzo F (2009); LIVING WITH ONE HEMISPHERE: A LARGEPORENCEPHALIC CYST; New England Journal of Medicine, 361(16):1584 –ImageVignoli A, Canevini MP, Darra F, La Selva L, Fiorini E, Piazzini A, Lazzarotto F,Zucca C, Dalla Bernardina B (2009); RING CHROMOSOME 20 SYNDROME:A LINK BETWEEN EPILEPSY ONSET AND NEUROPSYCHOLOGICAL IMPAIRMENTIN THREE CHILDREN; Epilepsia, 50(11):2420-2427ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 46 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201047

NEUROBIOLOGIACrimella C, Arnoldi A, Crippa F, Mostacciuolo ML, Boaretto F, Sironi M, D’AngeloMG, Manzoni S, Piccinini L, Turconi AC, Toscano A, Musumeci O, BenedettiS, Fazio R, Bresolin N, Daga A, Martinuzzi A, Bassi MT (2009). POINTMUTATIONS AND A LARGE INTRAGENIC DELETION IN SPG11 IN COM-PLICATED SPASTIC PARAPLEGIA WITHOUT THIN CORPUS CALLOSUM. JMed Genet. May;46(5):345-51.Arnoldi A, Tonelli A, Crippa F, Villani G, Pacelli C, Sironi M, Bozzoli U, D’AngeloMG, Meola G, Martinuzzi A, Crivella C, Redaelli F, Panzeri C, RenieriA, Comi GP, Turconi AC, Bresolin N, Bassi MT. (2008). A CLINICAL, GENE-TIC AND BIOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF SPG7 MUTATIONS IN ALARGE COHORT OF PATIENTS WITH HEREDITARY SPASTIC PARAPLEGIA.Hum Mut Apr;29(4):522-31.Panzeri C, De Palma C, Martinuzzi A, Daga A, De Polo G, Bresolin N, MillerCC, Tudor EL, Clementi E, Bassi MT. (2006) THE FIRST ALS2 MISSENSEMUTATION ASSOCIATED WITH JPLS REVEALS NEW ASPECTS OF ALSINBIOLOGICAL FUNCTION. Brain. Jul;129(Pt 7):1710-9.COLLABORATORIStrutturati Polo di Bosisio PariniCinzia Baschirotto - Tecnico di laboratorioMaria Clara Bonaglia - BiologaRoberto Giorda - BiologoGiulietta Gottardi - Tecnico di laboratorioMaria Elisabetta Raggi - BiologaStrutturati Polo di Conegliano e Pieve di SoligoAndrea Daga - BiologoBorsisti Polo di Bosisio PariniGiovanni Airoldi - BiotecnologoAlessia Arnoldi - BiotecnologaSilvana Beri - BiologaSara Bondioni - BiotecnologaLuca Cesana - Tecnico di laboratorioFrancesca Ciceri - BiologaClaudia Crimella - BiotecnologaCristina De Agostini - BiotecnologaErika Tenderini - Tecnico di laboratorioAlessandra Tonelli - BiologaChiara Vantaggiato - BiologaNEUROBIOLOGIAPersonale non strutturato Polo di Conegliano e Pieve di SoligoDiana Pendin - PostdocErica Zanarella - DottorandaVera De Nardo - DottorandaMaria Giovanna Rossetto - PostdocGenny Orso - PostdocMarianna Fantin - PostdocJessica Tosetto - PostdocSentiljana Gumeni - DottorandaNicoletta D’Elia - Tecnico part-timeCamilla Andreazza - DottorandaConsulentiEmilio Clementi - FarmacologoINDIRIZZI STRATEGICI GENERALIL’attività della linea di Neurobiologia si articola su diversi fronti nell’ambitodella Biologia molecolare, della Citogenetica della Farmacologia e della BiochimicaClinicaLo studio e la caratterizzazione da un punto di vista genetico molecolaredelle patologie neuromuscolari ha rappresentato in passato e continua adessere un campo in cui l’Istituto si è distinto per la casistica analizzata e per irisultati ottenuti sia dal punto di vista clinico che molecolare in collaborazionecon la Clinica Neurologica dell’Università di Milano. Particolare attenzione èstata riservata allo studio delle distrofinopatie, distrofie dei cingoli e miopatiecongenite. Nel caso delle distrofinopatie particolare attenzione è stata postada parte della sezione di farmacologia allo sviluppo di approcci di terapiafarmacologica tesi a rallentare il decorso clinico della patologia.Negli ultimi anni l’attività di ricerca si è estesa a forme di patologie neurodegenerativeche interessano prevalentemente o esclusivamente l’età pediatricaquali le malattie del motoneurone ad insorgenza precoce e le paraparesispastiche e le epilessie.In generale, si tratta di forme geneticamente determinate ed estremamenterare caratterizzate da quadri clinici sindromici complessi e di difficile individuazione,in cui l’inquadramento clinico diagnostico definitivo è spesso resopossibile solo o prevalentemente dalla diagnosi genetico molecolare.In questi ambiti l’attività della linea è strettamente connessa con l’attività clini-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 50 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201051

NEUROBIOLOGIAca condotta sia all’interno dell’Istituto articolato nei suoi 4 poli scientifici, chein collaborazione con altre Cliniche Neurologiche distribuite su tutto il territoriolombardo e nazionale. In particolare, nel campo delle patologie neurodegenerativemotoneuronali dell’età pediatrica, sono state avviate collaborazionicon i Dipartimenti di Scienze neurologiche dell’Università di Bologna (Dott.R Liguori, Dott. V Carelli), e dell’Università di Messina (Dott. A Toscano e Dott.ssa O Musumeci) nell’ambito di due progetti di ricerca finalizzata ministeriale.L’attività svolta riguarda la caratterizzazione genetico molecolare dei casi famigliariraccolti per ciascuna delle patologie sopra menzionate e - ove possibile- lo studio funzionale delle mutazioni identificate, il tutto in collaborazionecon altri laboratori specialistici (es. Prof. Clementi - Università di Milano, Prof.G Villani, Università di Bari, Prof. O Cantoni Università di Urbino). Per quantoriguarda le epilessie, gli studi clinici e genetici sono affiancati e coadiuvatidalla sezione di Biochimica clinica e Farmacologia con la messa a punto ditecniche di dosaggio di numerosi farmaci antiepilettici di seconda generazione,condizione essenziale all’avvio di trial farmacologici alla personalizzazionedell’intervento terapeutico ed alla appropriatezza prescrittiva, in unasindrome ad alta incidenza di farmacoresistenza.L’individuazione del difetto genetico in alcuni casi famigliari e sporadici harappresentato il punto di avvio di una serie di studi biochimico-funzionali delleproteine mutate con generazione di diversi modelli cellulari neuronali e muscolariper la definizione del ruolo di queste proteine nei processi degenerativineuronali e muscolari. In questo ambito si inserisce l’attività del laboratoriodell’IRCCS E Medea della sezione di Conegliano e Pieve di Soligo che si èfocalizzato negli ultimi anni nella generazioni di modelli di Drosofila di diversigeni responsabili di forme motoneuronali e di epilessia mioclonica, comedimostrato dall’elenco di pubblicazioni. A questo proposito e sulla base deiprimi risultati ottenuti, sono stati presentati e approvati diversi progetti attualmentein corso al ministero della salute, all’Associazione francese per lemalattie muscolari e miopatie (AFM) e alla fondazione Cariplo.Altre aree di attività della linea di Neurobiologia sono rappresentate dallo studiodi malattie rare di interesse psichiatrico e comportamentale (ritardo mentale,autismo, ADHD, dislessie) in stretta collaborazione con la linea di Neuropatologiae Psicopatologia dello sviluppo e del comportamento. In questiambiti sono stati compiuti notevoli sforzi per attuare un profondo rinnovamentoin particolare nel campo della citogenetica, dove è stata introdottal’analisi di CGH-arrays (in collaborazione con la Prof.ssa Zuffardi - Universitàdi Pavia).L’introduzione di tale tecnica ha permesso di raggiungere importanti risultatinella caratterizzazione di riarrangiamenti cromosomici ricorrenti e non, in formesindromiche di ritardo mentale e autismo. In particolare si è definita unaNEUROBIOLOGIAnuova sindrome da microduplicazione sul cromosoma X associata a ritardomentale, ritardo nell’acquisizione del linguaggio e anomalie all’EEG.Tale tecnica, affiancata a tecniche standard di genetica molecolare e all’analisicomputerizzata delle sequenze genomiche (in collaborazione con la lineadi Bioinformatica), ha permesso l’avvio di uno studio sistematico delle basimolecolari dei riarrangiamenti cromosomici complessi.REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerca Ministeriale Corrente 2009––Ruolo della dinamica intracellulare dei mitocondri nella patogenesi delleneuropatie periferiche––Meccanismi molecolari di neurodegenerazione in forme di SLA ad esordiogiovanile (ALS2-ALS4), meccanismi di protezione da apoptosi, citotossicitàe ipersensibilità al danno ossidativo: studio del ruolo delle proteinesenataxina e alsina––Stress ossidativo e micotossine nella sindrome autistica––Malattia del motoneurone: studio funzionale in Drosophila del gene Senataxina,responsabile di forme precoci di MND––Variazione strutturale del genoma umano: studio dei meccanismi molecolariche predispongono alla formazione dei riarrangiamenti cromosomicinell’uomo––Neuropatie periferiche sensitivo motorie: funzionalità mitocondriale in modellicellulari––Alterazioni bioenergetiche nelle distrofinopatie e ruolo terapeutico di unaloro correzione studiate mediante analisi comparativa di neuroimagingfunzionale, ossigrafia, immunoistochimica e prove funzionaliRicerca Ministeriale Corrente 2010––I processi di fissione e fusione mitocondriale e ruolo delle alterazioni bioenergetichea loro susseguenti nelle patologie degenerative del sistemamuscolare e nervoso––Meccanismi molecolari di neurodegenerazione in forme di SLA ad esordiogiovanile (ALS2-ALS4), apoptosi, citossicità e ipersensibilità al danno ossidativo:studio del ruolo delle proteine senataxina e alsina––Stress ossidativo e micotossine nella Sindrome autistica– – Caratterizzazione molecolare di soggetti con delezione 22q13 e altre anomaliecromosomiche mediante array-CGHANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 52 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201053

NEUROBIOLOGIA––Malattia del motoneurone: studio funzionale in Drosophila del gene Senataxina,responsabile di forme precoci di MND––Sviluppo di un modello di malattia di Charcot-Marie-Tooth in Drosophila––Ruolo del gene BRIP1 (FANCJ) nella destabilizzazione delle sequenzecon conformazione G-quadruplex associate a riarrangiamenti costituzionalidel genoma umanoRicerca Ministeriale Finalizzata 2007MOLECULAR BASES OF THE EARLY AND JUVENILE ONSET FORMSOF AMYOTROPHIC LATERAL SCLEROSIS UNDERLYING THE CLINICALHETEROGENEITY AND SLOW PROGRESSION IN THESE FORMS OFMOTOR NEURON DISEASEPeriodo di riferimento: 10.12.2008 - 9.12.2011Polo scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Prof. Nereo BresolinRicerche varieBANDO 2007 - AFM ASSOCIATION FRANCAISE CONTRE LE MYOPHATIES“MOLECULAR BASES OF ALSIN-INDUCED NEURODEGENERATION”(CONTINUAZIONE)Periodo di riferimento: 12.03.2009 – 11.03.2011Polo Scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr.ssa Maria Teresa BassiRICERCA EUROPEA - FP VII°- HEALTH – 2007 – 3.2.6 COLLABORATIVEPROJECT –SMALL OR MEDIUM-SCALE FOCUSED RESEARCH PROJECTTITOLO: “COURAGE IN EUROPE - COLLABORATIVE RESEARCH ONAGEING IN EUROPE”ACRONIMO: “COURAGE IN EUROPE”Periodo di riferimento: 01.05.2009 – 30.04.2012Coordinator: Dr.ssa Matilde Leonardi - Fondazione IRCCS Istituto Neurologico“Carlo Besta” - MilanoPartner “Medea”: Polo Scientifico di Conegliano e Pieve di SoligoResponsabile: Dr. Andrea MartinuzziRICERCA EUROPEA - FPVII° HEALTH –2007-1. 4-6. LARGECOLLABORATIVE PROJECTTITOLO: “OPTIMIZATION OF STEM CELL THERAPY FOR DEGENERATIVEEPITHELIAL AND MUSCLE DISEASES”NEUROBIOLOGIAACRONIMO: “OPTISTEM”Periodo di riferimento: 01.01.2009 – 01.01.2012Coordinator: Prof. Giulio Cossu – Università degli Studi di MilanoPartner “Medea”: Polo scientifico di Bosisio PariniResponsabile: Prof. Emilio ClementiRICERCA EUROPEA - SPECIFIC PROGRAMME “COOPERATION” –THEME “HEALTH”FP7–HEALTH 2009-SINGLE-STAGEPROPOSAL N. 241400TITOLO: “ACTIVATION OF VASCULATURE ASSOCIATED STEM CELLSAND MUSCLE STEM CELLS FOR THE REPAIR AND MAINTENANCE OFMUSCLE TISSUE”ACRONIMO: “ENDOSTEM”Periodo di riferimento: 01.01.2010 – 31.12.2014Coordinator: Prof. David Sassoon – Inserm, Institut national de la santé et dela recherche médicale, ParisPartner “Medea”: Polo scientifico di Bosisio PariniResponsabile: Prof. Emilio ClementiVALUTAZIONE RICADUTE CLINICHE (ASPETTO “TRASLAZIONALE”DELLE RICERCHE CONDOTTE)L’attività di tipo genetico molecolare condotta nell’ambito delle patologieneuromuscolari e neurodegenerative, in particolare nel campo delle malattierare, ha consentito un notevole ampliamento delle potenzialità di diagnosticamolecolare con una immediata ricaduta dal punto di vista del SSN. Il successivoavvio di studi funzionali e di caratterizzazione dei prodotti mutati identificatinei pazienti ha lo scopo essenziale di chiarire e definire i meccanismipatogenetici della patologia in esame come condizione essenziale e preliminareper l’identificazione di target terapeutici innovativi. Questo è particolarmenterilevante soprattutto nel caso di patologie rare dove le scarse conoscenzedi tipo clinico, epidemiologico e genetico-molecolare impediscono lamessa a punto di strategie terapeutiche e farmacologiche efficaci e razionali.Analogamente, nel campo delle epilessie riveste particolare rilevanza dalpunto di vista del SSN - dato il suo impatto sociale ed economico - l’avvio distudi farmacologici e di farmacogenomica volti alla comprensione dei meccanismimolecolari della farmacoresistenza, condizione questa presente incirca il 30% dei pazienti epilettici. All’interno di questa ampia casistica il dosaggioematico dei farmaci più comunemente usati, seguito da un’accuratavalutazione della loro cinetica di eliminazione, permette un utilizzo più razio-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 54 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201055

NEUROBIOLOGIAnale e ove possibile personalizzato del farmaco stesso, nell’ottica generaledi un miglioramento della terapia antiepilettica.In generale, gli sforzi strutturali ed organizzativi dell’Istituto, parallelamentealle collaborazioni instaurate nell’ultimo anno dagli operatori nell’ambito diciascuna delle ricerche in atto, consentiranno una ulteriore evoluzione nelladirezione di una ricerca sempre più collegata ed integrata alle necessità dellaclinica e mirata alla produzione di strategie e conoscenze da tramutarsi inlinee guida e/o brevetti di immediato utilizzo per il paziente.PUBBLICAZIONI PRODOTTE (2009-2010)Crimella C, Arnoldi A, Crippa F, Mostacciuolo ML, Boaretto F, Sironi M, D’AngeloMG, Manzoni S, Piccinini L, Turconi AC, Toscano A, Musumeci O, BenedettiS, Fazio R, Bresolin N, Daga A, Martinuzzi A, Bassi MT (2009); POINTMUTATIONS AND A LARGE INTRAGENIC DELETION IN SPG11 IN COM-PLICATED SPASTIC PARAPLEGIA WITHOUT THIN CORPUS CALLOSUM;Journal of Medical Genetics, 46(5):345-351Riano E, Martignoni M, Mancuso G, Cartelli D, Crippa F, Toldo I, Siciliano G,Di Bella D, Taroni F, Bassi MT, Cappelletti G, Rugarli EI (2009) PLEIOTROPICEFFECTS OF SPASTIN ON NEURITE GROWTH DEPENDING ON EXPRES-SION LEVELS. Journal of Neurochemistry, 108(5):1277-1288Deponti D, Buono R, Catanzaro G, Palma CD, Longhi R, Meneveri R, BresolinN, Bassi MT, Cossu G, Clementi E, Brunelli S (2009); THE LOW AFFINITY RE-CEPTOR FOR NEUROTROPHINS P75NTR PLAYS A KEY ROLE FOR SATEL-LITE CELL FUNCTION IN MUSCLE REPAIR ACTING VIA RHOA; MolecularBiology of the Cell, 20(16):3620-3627Vantaggiato C, Redaelli F, Falcone S, Perrotta C, Tonelli A, Bondioni S, MorbinM, Riva D, Saletti V, Bonaglia MC, Giorda R, Bresolin N, Clementi E, Bassi MT(2009); A NOVEL CLN8 MUTATION IN LATE-INFANTILE-ONSET NEURONALCEROID LIPOFUSCINOSIS (LINCL) REVEALS ASPECTS OF CLN8 NEURO-BIOLOGICAL FUNCTION. Human Mutation, 30(7):1104-1116NEUROBIOLOGIASharkey FH, Zucca C, Grasso R, Marelli S, Castiglia L, Di Benedetto D, MusumeciSA, Vitello GA, Failla P, Reitano S, Avola E, Bisulli F, Tinuper P, MastrangeloM, Fiocchi I, Spaccini L, Torniero C, Fontana E, Lynch SA, Clayton-SmithJ, Black G, Jonveaux P, Leheup B, Seri M, Romano C, dalla Bernardina B,Zuffardi O (2009); COMPLEX SEGMENTAL DUPLICATIONS MEDIATE A RE-CURRENT DUP(X)(P11.22-P11.23) ASSOCIATED WITH MENTAL RETARDA-TION, SPEECH DELAY, AND EEG ANOMALIES IN MALES AND FEMALES;American Journal of Human Genetics, 85(3):394-400Gimelli S, Beri S, Drabkin HA, Gambini C, Gregorio A, Fiorio P, Zuffardi O,Gemmill RM, Giorda R, Gimelli G (2009); THE TUMOR SUPPRESSOR GENETRC8/RNF139 IS DISRUPTED BY A CONSTITUTIONAL BALANCED TRAN-SLOCATION T(8;22)(Q24.13;Q11.21) IN A YOUNG GIRL WITH DYSGERMI-NOMA; Molecular Cancer, 8(1):52Zuffardi O, Bonaglia M, Ciccone R, Giorda R (2009) INVERTED DUPLICA-TIONS DELETIONS: UNDERDIAGNOSED REARRANGEMENTS?; ClinicalGenetics, 75(6):505-513 - Review.Bonaglia MC, Giorda R, Beri S, Bigoni S, Sensi A, Baroncini A, Capucci A,De Agostini C, Gwilliam R, Deloukas P, Dunham I, Zuffardi O (2009) MOSAIC22Q13 DELETIONS: EVIDENCE FOR CONCURRENT MOSAIC SEGMENTALISODISOMY AND GENE CONVERSION. European Journal of Human Genetics,17(4):426-433Airoldi G, Guidarelli A, Cantoni O, Panzeri C, Vantaggiato C, Bonato S, D’AngeloMG, Falcone S, De Palma C, Tonelli A, Crimella C, Bondioni S, BresolinN, Clementi E, Bassi MT (2010); CHARACTERIZATION OF TWO NOVELSETX MUTATIONS IN AOA2 PATIENTS REVEALS ASPECTS OF THE PATHO-PHYSIOLOGICAL ROLE OF SENATAXIN; Neurogenetics. Feb;11(1):91-100Orso G, Pendin D, Liu S, Tosetto J, Moss TJ, Faust JE, Micaroni M, EgorovaA, Martinuzzi A, McNew JA, Daga A (2009); HOMOTYPIC FUSION OF ERMEMBRANES REQUIRES THE DYNAMIN-LIKE GTPASE ATLASTIN; Nature,460(7258):978-983Giorda R, Bonaglia MC, Beri S, Fichera M, Novara F, Magini P, Urquhart J,ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 56 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201057

LINEA DI RICERCA N. 6BIOINGEGNERIARESPONSABILEBIOINGEGNERIAGIANLUIGI RENINato a Busto Arsizio (Va) il 12 Ottobre 1961BIOINGEGNERIA––Docente di Infrastrutture per la Telemedicina nel Master in Telemedicina,presso CEFRIEL, Milano.––Docente di Sistemi Informativi Sanitari, corso IFTS Regione LombardiaTecnico Superiore di Informatica Medica, Bosisio Parini.ESTRATTO PUBBLICAZIONIPinciroli F, Crippa F, Combi C, Reni G, Fava D (2000); TANCLICO: TOOLSFOR THE ANALYSIS OF INTER-DEPARTMENTAL CLINICAL COMMUNICA-TIONS; Methods of Information in Medicine, 39:44-49Reni G, Molteni M, Arlotti S, Pinciroli F (2004); CHIEF MEDICAL OFFICERACTIONS ON INFORMATION SECURITY IN AN ITALIAN REHABILITATIONCENTRE; International Journal of Medical Informatics, 73(3):271-279Molteni E, Bianchi AM, Butti M, Reni G, Zucca C (2007); ANAYSIS OF THEDYNAMICAL BEHAVIOUR OF THE EEG RHYTHMS DURING A TEST OF SU-STAINED ATTENTION; Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. (1) 1298 – 1301Istruzione––Laurea in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di MilanoEsperienze professionali––Consulente ARIS per il Progetto Regionale CRS-SISS––Consulente Tecnico d’Ufficio per il Tribunale di Busto Arsizio, come espertoin tecnologie sanitarie.––Consulente in automazione sanitaria per numerosi ospedali lombardi tracui Fondazione Opera San Camillo, Ospedale San Raffaele di Milano,Ospedale Sant’Anna di Como, Policlinico di Milano.––Progettista di sistemi informativi per società di servizi nel campo della proprietàintellettuale (brevetti e marchi).Attività Didattica––Docente di Informatica Medica e Telemedicina in qualità di cultore dellamateria presso il Politecnico di Milano.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 58Molteni E, Bianchi AM, Butti M, Reni G., Zucca C (2008); COMBINED BEHA-VIORAL AND EEG POWER ANALYSIS IN DAI IMPROVE ACCURACY IN THEASSESSMENT OF SUSTAINED ATTENTION DEFICIT, Ann Biomed Eng, 2008Jul; 36(7):1216-27Perego P, Forti S, Butti M, Crippa A,Valli A, Reni G (2009); REACH ANDTHROW MOVEMENT ANALYSIS WITH SUPPORT VECTOR MACHINES INEARLY DIAGNOSIS OF AUTISM; Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. (2) 2555– 2558COLLABORATORIMatteo Cavalleri - perito informaticoPaolo Perego - ingegnereMarta Re - borsista ingegnereBruno Riccardi - borsista ingegnereMarianna Romei - borsista ingegnereINDIRIZZI STRATEGICI GENERALIL’attività di ricerca del Laboratorio di Bioingegneria si articola attualmente suvarie linee:1. Utilizzo di tecnologie elettroniche avanzate per lo sviluppo di apparecchia-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 59

ture elettromedicali originali.BIOINGEGNERIALavorando nel campo della riabilitazione in età pediatrica, ci si scontra taloracon l’inadeguatezza di apparecchiature elettromedicali specificamente progettateper soggetti adulti e con la scarsità di dispositivi di ausilio, consideratidalle aziende produttrici un settore troppo di nicchia per giustificare investimentiimportanti.Grazie alla stretta interazione tra ingegneria e medicina che si è promossaall’interno dell’istituto, è invece possibile sperimentare tecnologie innovativee trovare soluzioni originali a problemi di natura diagnostica o riabilitativaancora irrisolti.Nell’ambito di questo filone sono stati sviluppati diversi dispositivi, divenutianche oggetto di brevetto di invenzione industriale.Tra i dispositivi realizzati si segnalano: “Sistema per la stimolazione oculomotorianei soggetti in età pediatrica”; ”Apparecchiatura per la valutazionedella verticale propriocettiva”; “SOGNO: Sistema di Orientamento, Guida eNavigazione automatizzatO all’interno di edifici pubblici”; “Dispositivo indossabileRF-ID per l’identificazione automatica del paziente e del personale inospedale”. “Dispositivo elettronico di controllo per un’ortesi, in particolareper un’ortesi atta ad essere applicata ad una mano di un paziente”; “Apparecchiaturaper il rilevamento delle condizioni di deambulazione di un individuo”;“Sistema per scansioni tridimensionali”.2. Analisi e sperimentazione di modelli e tecnologie per la gestione di dati dipazientiAncora oggi la maggior parte dei dati clinici dei pazienti viene maneggiatacome se ci trovassimo nel XIX° secolo, con note scritte a mano su fogli dicarta. Eppure il progresso della conoscenza nel campo della salute si fondaproprio sulla raccolta dei dati sanitari registrati da ciascun paziente.Da questi dati, attraverso un processo interpretativo ed eventualmente di aggregazione,derivano le informazioni sulla base delle quali si prendono delledecisioni, a tutti i livelli del sistema sanitario: dalla decisione che riguarda ilsingolo, ad esempio per formulare una diagnosi o per stabilire una terapia,alla decisione che riguarda l’intera organizzazione del servizio sanitario, adesempio per l’allocazione delle risorse, per il miglioramento della qualità erogatae così via.È necessario dunque costruire sistemi informativi adeguati, che siano in gradodi sostenere un campo in continua evoluzione, dal punto di vista tecnologico,normativo, dal punto di vista delle stesse necessità informative.L’attività del Laboratorio in questo campo ha consentito di costruire un sistemacompleto di gestione del paziente, Clinsuite, che supporta in modoBIOINGEGNERIAinformatizzato anche l’intero processo di prescrizione e somministrazionedel farmaco. Clinsuite è entrato nell’uso quotidiano del personale sanitariodell’istituto.3. Applicazione di modelli matematici per l’elaborazione di segnali bioelettriciLa disponibilità di strumentazione elettromedicale sofisticata consente oggidi registrare l’attività elettrica cerebrale durante l’esecuzione di prove concontenuto cognitivo complesso. Analogamente esistono apparati che permettonodi registrare immagini del cervello durante il suo funzionamento (ades. fMRI). Diventa sempre più importante poter disporre di modelli che consentanodi fondere i risultati di queste diverse tipologie di esame per ottenereun quadro clinico integrato. Le ricerche in corso presso il nostro Laboratoriosono particolarmente indirizzate allo studio dei segnali EEG in congiunzionecon immagini da risonanza funzionale e da NIRS (Near-Infrared Spectroscopy).REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerca Ministeriale Corrente 2009––Studio di tecnologie utilizzabili all’interno di campi magnetici ad alta intensitàRicerca Ministeriale Corrente 2010––Studio di tecnologie utilizzabili all’interno di campi magnetici ad alta intensitàVALUTAZIONE RICADUTE CLINICHE (ASPETTO “TRASLAZIONALE”DELLE RICERCHE CONDOTTE)I dispositivi realizzati dal Laboratorio sono utilizzabili per la diagnostica e lariabilitazione.Sistema per la stimolazione oculomotoria nei soggetti in età pediatricaPermette di ottenere informazioni sul sistema visuo-oculomotore, uno dei sistemisensoriali normalmente utilizzati per ottenere un corretto orientamentospaziale. L’analisi dei movimenti oculari costituisce inoltre un mezzo per effettuareuna migliore diagnosi neurologica, in particolare per individuare patologietroncoencefaliche e cerebellari. Rispetto ad analoghi dispositivi commerciali,lo stimolatore realizzato è in grado di fornire una più vasta gammadi tipologie di stimoli visivi, anche complessi, e di rispondere alle esigenze dipazienti in età pediatrica o con limitata capacità di collaborazione.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 60 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201061

BIOINGEGNERIAApparecchiatura per la valutazione della verticale propriocettivaConsente di indagare la percezione di verticalità che si ottiene attraverso icanali propriocettivi. Utilizza una tecnologia innovativa (M.E.M.S.), caratterizzatada una miniaturizzazione spinta di elementi semiconduttori in congiunzionecon elementi elettromeccanici o chimici. Lo strumento è in grado ditrasmettere i dati in modalità wireless dai sensori ad una unità di elaborazioneremota, senza fornire punti di riferimento al paziente durante l’esecuzionedel test. Il software appositamente sviluppato provvede alla ricostruzione evisualizzazione tridimensionale della posizione del rilevatore rispetto all’ambientee al calcolo dei parametri clinici.SOGNO: Sistema di Orientamento, Guida e Navigazione automatizzatOall’interno di edifici pubbliciÈ un dispositivo portatile in grado di fornire funzioni di NAVIGAZIONE: capacitàdi segnalare in anticipo la presenza di ostacoli fissi come scale, rampe,scivoli; ORIENTAMENTO: possibilità di conoscere la propria posizione all’internodell’ambiente attrezzato; GUIDA: possibilità di predisporre molteplicipercorsi lungo i quali il soggetto può essere accompagnato automaticamente.Può essere facilmente utilizzato da qualunque tipologia di soggetti, ad esempiosoggetti non vedenti, soggetti vedenti con difficoltà di orientamento spaziale,soggetti normodotati.È configurabile ed adattabile ad ogni edificio, permettendo di attrezzare diversiambienti con una installazione estremamente semplice e costi esigui.Dispositivo indossabile RF-ID per l’identificazione automatica del paziente edel personale in ospedaleÈ costituito da un badge con tecnologia RF-ID che può essere utilizzato all’internodelle strutture ospedaliere. Il sistema è stato integrato con il softwaredi gestione documenti clinici in uso in istituto, introducendo miglioramentianche nel campo della sicurezza: per esempio si mascherano i dati sensibiliquando l’operatore si allontana dalla postazione di lavoro e si riattiva l’accessoal suo ritorno.Dispositivo elettronico di controllo per un’ortesi, in particolare per un’ortesiatta ad essere applicata ad una mano di un pazienteBIOINGEGNERIAÈ un sistema di controllo che ha la funzione di governare gli attuatori, realizzatiin materiale a memoria di forma, che costituiscono una ortesi per lariabilitazione della mano. Permette di far muovere ogni attuatore in modo indipendentedagli altri, secondo schemi programmabili dal terapista in modopersonalizzato per ciascun paziente. In questo modo il paziente può seguirepercorsi riabilitativi ad hoc, direttamente al proprio domicilio.Apparecchiatura per il rilevamento delle condizioni di deambulazione di unindividuo.È un sistema che integra alcuni sensori di carico dalle dimensioni estremamenteridotte all’interno di calzature o di solette personalizzate. Il dispositivoè in grado di registrare in modo dettagliato il modo in cui il paziente distribuisceil proprio peso sulle diverse zone del piede durante l’attività quotidianadomiciliare e per tutta la durata del periodo riabilitativo. I dati sono memorizzatisu di una memory card che può essere consultata dal medico o dal fisioterapistache hanno in cura il paziente. Il dispositivo inoltre è in grado di colloquiarecon il cellulare bluetooth del paziente fornendo molteplici feedbackrispetto a diverse patologie in tempo reale.Sistema di scansione tridimensionaleÈ un sistema, basato su un emettitore laser, per la ricostruzione tridimensionaledi superfici. L’analisi della luce riflessa viene effettuata in tempo reale,con costi estremamente contenuti, tramite un dispositivo completamente allostato solido. Le possibili applicazioni includono lo studio dei movimenti deipazienti durante l’esecuzione di esami di risonanza magnetica, sia per ridurregli artefatti da movimento, sia per l’acquisizione delle risposte a stimoli sensoriali.La sperimentazione di modelli e tecnologie per la gestione di dati di pazientiha portato alla messa in funzione in istituto di un sistema completo di gestionedocumentale del paziente, Clinsuite, che supporta l’attività quotidiana delpersonale nella pianificazione dei percorsi di trattamento, nella produzionedei referti, nella distribuzione delle informazioni, nella prescrizione del farmacoe nel controllo della sua somministrazione.Integrato con Clinsuite è stato anche rilasciato il sistema Meals, che acquisiscele richieste di alimentazione dei pazienti e le trasmette alla cucina perl’opportuna lavorazione.PUBBLICAZIONI PRODOTTEMolteni E, Bianchi AM, Butti M, Reni G, Zucca C (2007); ANAYSIS OF THEDYNAMICAL BEHAVIOUR OF THE EEG RHYTHMS DURING A TEST OF SU-STAINED ATTENTION; Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, (1) 1298 – 1301ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 62 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201063

BIOINGEGNERIABIOINGEGNERIAMolteni E, Bianchi AM, Butti M, Reni G, Zucca C (2008); COMBINED BE-HAVIORAL AND EEG POWER ANALYSIS IN DAI IMPROVE ACCURACY INTHE ASSESSMENT OF SUSTAINED ATTENTION DEFICIT, Ann Biomed Eng,36(7):1216-27.Molteni E, Butti M, Bianchi A, Reni G (2008); ACTIVATION OF THE PREFRON-TAL CORTEX DURING A VISUAL N-BACK WORKING MEMORY TASK WITHVARYING MEMORY LOAD: A NEAR INFRARED SPECTROSCOPY STUDY,Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc., (4) 4024 – 4027Cavalleri M, Reni G (2008); ACTIVE MONITORING INSOLE: A WEARABLEDEVICE FOR MONITORING FOOT LOAD DISTRIBUTION IN HOME-CARECONTEXT, Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc., (4) 4447 – 4450Perego P, Forti S, Butti M, Crippa A,Valli A, Reni G (2009); REACH ANDTHROW MOVEMENT ANALYSIS WITH SUPPORT VECTOR MACHINES INEARLY DIAGNOSIS OF AUTISM, Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc., (2) 2555– 2558BREVETTINAZIONALETitolare: IRCCS “Eugenio Medea” – Associazione La Nostra FamigliaInventori: Matteo Cavalleri, Federico Fiorani, Gianluigi ReniSISTEMA PER SCANSIONI TRIDIMENSIONALI.Data deposito: 29/12/2009N. della domanda/Appln. No. MI2009A002329ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 64 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201065

LINEA DI RICERCA N. 7BIOINFORMATICARESPONSABILIUBERTO POZZOLIMANUELA SIRONIUBERTO POZZOLINato a Lecco il 12 Ottobre 1965BIOINFORMATICABIOINFORMATICAM.THE ROLE OF PROTOZOA-DRIVEN SELECTION IN SHAPING HUMANGENETIC VARIABILITY. Trends Genet. 2010 Mar;26(3):95-9.Cagliani R, Fumagalli M, Pozzoli U, Riva S, Comi GP, Torri F, Macciardi F, BresolinN, Sironi M DIVERSE EVOLUTIONARY HISTORIES FOR BETA-ADRE-NORECEPTOR GENES IN HUMANS. Am J Hum Genet. 2009 Jul;85(1):64-75.Fumagalli M, Pozzoli U, Cagliani R, Comi GP, Riva S, Clerici M, Bresolin N,Sironi M PARASITES REPRESENT A MAJOR SELECTIVE FORCE FOR IN-TERLEUKIN GENES AND SHAPE THE GENETIC PREDISPOSITION TO AU-TOIMMUNE CONDITIONS. J Exp Med. 2009 Jun 8;206(6):1395-408.Balconi M, Pozzoli U AROUSAL EFFECT ON EMOTIONAL FACE COM-PREHENSION: FREQUENCY BAND CHANGES IN DIFFERENT TIME INTER-VALS. Physiol Behav. 2009 Jun 22;97(3-4):455-62.MANUELA SIRONINata a Como il 30 Novembre 1971Istruzione––1994 Laurea in ingegneria ad indirizzo Bioingegneria, Politecnico di MilanoEsperienze professionali––1995-2002: consulenze presso ospedali, università e aziende––1995-oggi: ricercatore presso l’ IRCCS E. Medea, Associazione La NostraFamiglia, laboratorio di bioinformaticaEstratto delle pubblicazioniFumagalli M, Pozzoli U, Cagliani R, Comi GP, Bresolin N, Clerici M, Sironi MGENOME-WIDE IDENTIFICATION OF SUSCEPTIBILITY ALLELES FOR VIRALINFECTIONS THROUGH A POPULATION GENETICS APPROACH. PLoS Genet.2010 Feb 19;6(2)Pozzoli U, Fumagalli M, Cagliani R, Comi GP, Bresolin N, Clerici M, SironiANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 66Istruzione––1995 Laurea in Scienze Biologiche, Università degli Studi di Milano––2001 Specializzazione in Genetica Applicata, Università degli Studi di MilanoEsperienze professionali––1996-1998: borsa di studio presso la Clinica Neurologica dell’OspedaleANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 67

BIOINFORMATICAMaggiore Policlinico, Milano. Campo d’interesse: miopatie mitocondriali,genetica delle distrofie muscolari;––1998-oggi: ricercatrice presso l’IRCCS “E. Medea” - Associazione La NostraFamiglia, laboratorio di bioinformatica.Estratto delle pubblicazioniTorri F, Akelai A, Lupoli S, Sironi M, Amann-Zalcenstein D, Fumagalli M, DalFiume C, Ben-Asher E, Kanyas K, Cagliani R, Cozzi P, Trombetti G, LieversLS, Salvi E, Orro A, Beckmann JS, Lancet D, Kohn Y, Milanesi L, Ebstein RB,Lerer B, Macciardi F FINE MAPPING OF AHI1 AS A SCHIZOPHRENIA SU-SCEPTIBILITY GENE: FROM ASSOCIATION TO EVOLUTIONARY EVIDEN-CE. FASEB J. 2010 Apr 6; 24(8):3066-3082Sironi M, Clerici M THE HYGIENE HYPOTHESIS: AN EVOLUTIONARY PER-SPECTIVE. Microbes Infect. 2010 Feb 21; 12(6):421-427Fumagalli M, Pozzoli U, Cagliani R, Comi GP, Bresolin N, Clerici M, Sironi MGENOME-WIDE IDENTIFICATION OF SUSCEPTIBILITY ALLELES FOR VIRALINFECTIONS THROUGH A POPULATION GENETICS APPROACH. PLoS Genet.2010 Feb 19;6(2)Pozzoli U, Fumagalli M, Cagliani R, Comi GP, Bresolin N, Clerici M, Sironi MTHE ROLE OF PROTOZOA-DRIVEN SELECTION IN SHAPING HUMAN GE-NETIC VARIABILITY. Trends Genet. 2010 Mar;26(3):95-9.Fumagalli M, Pozzoli U, Cagliani R, Comi GP, Riva S, Clerici M, Bresolin N,Sironi M PARASITES REPRESENT A MAJOR SELECTIVE FORCE FOR IN-TERLEUKIN GENES AND SHAPE THE GENETIC PREDISPOSITION TO AU-TOIMMUNE CONDITIONS. J Exp Med. 2009 Jun 8;206(6):1395-408.COLLABORATORIRachele Cagliani – BiologaGiorgia Menozzi – MatematicaStefania Riva – Tecnica di laboratorioMatteo Cereda – BioingegnereMatteo Fumagalli - BioingegnereINDIRIZZI STRATEGICI GENERALIIl completamento del progetto genoma ha indicato che i geni umani sonomolti meno di quanto ci si aspettasse e che la porzione genomica codificanteBIOINFORMATICArappresenta meno del 2%. Inoltre, la disponibilità delle sequenze genomichedi altri organismi ha consentito di confrontarle con quella umana identificandoun grande numero di sequenze conservate non codificanti e con funzioneignota. Studi recenti hanno inoltre dimostrato che circa il 60% del nostrogenoma è trascritto e che molti trascritti rappresentano categorie molecolari“nuove” come, ad esempio, RNA antisenso o microRNA con probabile funzioneregolatoria. Infine, alcuni lavori recenti hanno dimostrato che mutazioniin sequenze conservate non codificanti rappresentano la causa di patologiegenetiche umane. Risulta evidente che lo studio delle regioni non codificantidel genoma umano rappresenta una delle sfide della genetica moderna.Un obiettivo fondamentale della linea di ricerca in bioinformatica è propriolo studio di tali sequenze, con particolare attenzione alla loro evoluzione ecaratterizzazione funzionale.Inerente a queste tematiche è lo studio dei meccanismi che regolano i fenomenidi splicing alternativo in cui le regioni non codificanti (e probabilmenteanche i trascritti anti-senso) svolgono un ruolo importante. In particolaresequenze conservate introniche spesso rappresentano regolatori dell’efficienzadi splicing. Analisi computazionali di sequenze conservate intronichehanno consentito di identificare nuovi elementi regolatori di spilcing tessutospecifici.Ma anche questo campo è aperto a nuove indagini, sia riguardoall’identificazione di regolatori in cis, sia per quanto concerne l’analisi di possibilitrans-regolatori quali RNA-antisenso.Inoltre, il completamento del progetto genoma ha consentito l’inizio e lo sviluppodi progetti volti ad analizzare e descrivere la viabilità genetica umana.Un aspetto importante dell’attività di ricerca della linea di bioinformatica è lostudio di tale variabilità e la comprensione dei processi evolutivi sottostanti.L’interesse in tali tematiche risiede non solo in una curiosità scientifica riguardoall’evoluzione della nostra specie, ma soprattutto nella possibilità di identificarenuove varianti funzionali con particolare riferimento a varianti genicheprotettive o predisponenti per alcune malattie o tratti complessi. Analizzandoi polimorfismi umani è possibile risalire alla forze evolutive che, nel corso deltempo, hanno modellato l’attuale variabilità genetica ed identificare quali variantisiano effettivamente funzionali. In accordo con tali osservazioni, sonostate recentemente proposte teorie “evolutive” per spiegare l’insorgenza dinumerose malattie comuni nell’uomo quali, ad esempio, ipertensione, malattieautoimmuni/allergie, schizofrenia, depressione, sindrome metabolica,autismo. Il laboratorio di bioinformatica ha messo a punto strumenti computazionaliin grado di identificare le regioni sottoposte a selezione naturale,studiarne le caratteristiche e valutarne l’impatto su malattie a ereditarietà poligenica.Inoltre, approcci di genetica di popolazione consentono di analizzaredal punto di vista evolutivo i fattori ambientali che hanno contribuito aANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 68 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201069

BIOINFORMATICAplasmare la variabilità genetica umana e, conseguentemente, ad inquadrarein una nuova prospettiva l’interazione gene-ambiente, centrale nello sviluppodi numerose malattie comuni.Un altro aspetto importante dell’attività di ricerca in bioinformatica riguarda lostudio di elementi genomici non codificanti nella regolazione di geni muscolo-specificie l’identificazione di nuovi trascritti non-coding a funzione regolatoriacon espressione muscolare. Ciò consente una migliore comprensionedegli eventi molecolari coinvolti nei processi di differenziamento, crescita eapoptosi delle cellule muscolari e, auspicabilmente, l’identificazione di nuovitarget mutazionali o loci modificatori.Un altro indirizzo della linea di ricerca in bioinformatica riguarda la studiodegli eventi di ricombinazione legittima e illegittima nel genoma umano, conparticolare attenzione ai meccanismi molecolari responsabili di aberrazionicromosomiche e delezioni intrageniche. In questo ambito l’utilizzo di metodichestatistiche e computazionali rappresenta un utile strumento per l’identificazionedi elementi strutturali o di sequenza che abbiano un ruolo nell’originedegli eventi di ricombinazione.Infine l’esperienza maturata nell’impiego e nella messa a punto di strumentidi calcolo specifici e nella gestione dei database biologici ha consentito dievidenziare una serie di problematiche relative alla condivisione dei dati e deiformati per un efficiente impiego mediante diversi software comunementeimpiegati nel campo. Per questa ragione è stato sviluppato un sistema softwarein grado di integrare in maniera semplice e rapida diverse risorse dicalcolo e sorgenti di dati, rendendone al contempo la fruizione semplice eimmediata anche da parte di un pubblico non specialistico attraverso semplicie intuitive interfacce web.REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerca Ministeriale Corrente 2009––Identificazione e studio di varianti funzionali nel genoma umano e associazionecon tratti fenotipiciRicerca Ministeriale Corrente 2010––Identificazione e studio di regioni sottoposte a selezione naturale nel genomaumano, caratterizzazioni di varianti funzionali e associazione confattori fenotipici––RNA e struttura secondaria: nuovi target mutazionali per le malattie geneticheRicerca Ministeriale Finalizzata 2007BIOINFORMATICAJUVENILE AND PERINATAL STROKE: POPULATION GENETICANALYSIS FOR THE IDENTIFICATION OF PATHOGENIC ALLELES ANDPREDISPOSING FACTORSPeriodo di riferimento: 10.12.2008 - 9.12.2011Polo Scientifico: Bosisio PariniResponsabile: Dr.ssa Manuela SironiVALUTAZIONE RICADUTE CLINICHE (ASPETTO “TRASLAZIONALE”DELLE RICERCHE CONDOTTE)Il completo sequenziamento del genoma umano, così come i progetti volti adescrivere la variabilità genetica umana, hanno generato un’enorme mole didati che necessitano di strumenti innovativi per essere analizzati e sfruttati.E’ ormai superato l’approccio gene/proteina che ha pur dato risultati importantissimiin passato ma che oggi mostra tutti i suoi limiti nel fornire strumentiper la comprensione dei meccanismi patogenetici. Si sa che i nostri(relativamente pochi) geni interagiscono in modi complessi non solo a livellodei loro prodotti (le proteine) ma anche a livello genomico. La regolazionedell’espressione, l’editing post-trascrizionale, l’esistenza di forme alternativedi splicing e, in generale, i fenomeni epigenetici sono meccanismi fondamentalie complessi per la cui comprensione abbiamo ancora moltissimastrada da fare. Chiarirne il funzionamento è importante non solo da un puntodi vista conoscitivo, ha implicazioni fondamentali nell’impiego di approcciinnovativi alla cura e alla riabilitazione. Mutazioni, o semplicemente variantigeniche possono interferire con questi meccanismi di regolazioni o semplicementemodificarli: a seconda dell’effetto di una variaazione nel genomadiversi saranno gli effetti sulla “fitness” dell’individuo e la selezione naturaleagirà di conseguenza.Risulta quindi evidente che lo studio di varianti geniche rappresenta un elementofondamentale sia per la definizione della suscettibilità a numerosemalattie complesse sia per la messa a punto di nuovi agenti farmacologicipersonalizzati (farmacogenomica). Ci aspettiamo quindi che approcci di geneticadi popolazione portino all’identificazione di varianti funzionali e variantidi suscettibilità per determinate patologie.Lo studio dei meccanismi che operano a vari livelli nel genoma umano hadunque delle ricadute cliniche fondamentali, dalle più dirette, come ad esempiol’individuazione di target diagnostici finora ignoti, a quelle più sottili, manon per questo meno importanti, che la disponibilità di conoscenze di questotipo può indurre tra i clinici che hanno in tal modo a disposizione strumentiANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 70 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201071

BIOINFORMATICAconoscitivi nuovi e in grado di affrontare problematiche difficili anche solo daimmaginare fino a pochissimo tempo fa. Il nostro scopo è quello di renderecondivisi e fruibili i risultati ottenuti dall’attività di ricerca, anche attraverso losviluppo di appositi strumenti e interfacce informatiche.PUBBLICAZIONI PRODOTTECagliani R, Fumagalli M, Pozzoli U, Riva S, Comi GP, Torri F, Macciardi F,Bresolin N, Sironi M (2009); DIVERSE EVOLUTIONARY HISTORIES FOR BE-TA-ADRENORECEPTOR GENES IN HUMANS; American Journal of HumanGenetics, 85(1):64-75Cagliani R, Fumagalli M, Pozzoli U, Riva S, Cereda M, Comi GP, Pattini L,Bresolin N, Sironi M (2009); A COMPLEX SELECTION SIGNATURE AT THEHUMAN AVPR1B GENE; BMC Evolutionary Biology, 9:123Cagliani R, Fumagalli M, Riva S, Pozzoli U, Comi GP, Bresolin N, Sironi M(2010); GENETIC VARIABILITY IN THE ACE GENE REGION SURROUNDINGTHE ALU I/D POLYMORPHISM IS MAINTAINED BY BALANCING SELECTIONIN HUMAN POPULATIONS; Pharmacogenetics and Genomics, 20(2):131-134 – Rapid CommunicationBIOINFORMATICA206(6):1395-1408* Autori che hanno contribuito in ugual misura al lavoroFumagalli M, Pozzoli U, Cagliani R, Comi GP, Bresolin N, Clerici M, SironiM (2010); GENOME-WIDE IDENTIFICATION OF SUSCEPTIBILITY ALLELESFOR VIRAL INFECTIONS THROUGH A POPULATION GENETICS APPRO-ACH; Plos Genetics, 6(2):E1000849Pozzoli U, Fumagalli M, Cagliani R, Comi GP, Bresolin N, Clerici M, Sironi M(2010); THE ROLE OF PROTOZOA-DRIVEN SELECTION IN SHAPING HU-MAN GENETIC VARIABILITY; Trends in Genetics, 26(3):95-99Torri F, Akelai A, Lupoli S, Sironi M, Amann-Zalcenstein D, Fumagalli M, DalFiume C, Ben-Asher E, Kanyas K, Cagliani R, Cozzi P, Trombetti G, Strik LieversL, Salvi E, Orro A, Beckmann JS, Lancet D, Kohn Y, Milanesi L, EbsteinRB, Lerer B, Macciardi F (2010); FINE MAPPING OF AHI1 AS A SCHIZOPH-RENIA SUSCEPTIBILITY GENE: FROM ASSOCIATION TO EVOLUTIONARYEVIDENCE; The FASEB Journal, 24(8):3066-3082Cagliani R, Fumagalli M, Riva S, Pozzoli U, Fracassetti M, Bresolin N, Comi GP,Sironi M (2010); POLYMORPHISMS IN THE CPB2 GENE ARE MAINTAINEDBY BALANCING SELECTION AND RESULT IN HAPLOTYPE-PREFERENTIALSPLICING OF EXON 7; Molecular Biology and Evolution, 27(8):1945-1954Fumagalli M, Cagliani R, Pozzoli U, Riva S, Comi GP, Menozzi G, Bresolin N,Sironi M (2009); A POPULATION GENETICS STUDY OF THE FAMILIAL ME-DITERRANEAN FEVER GENE: EVIDENCE OF BALANCING SELECTION UN-DER AN OVERDOMINANCE REGIME; Genes and Immunity, 10(8):678-686Fumagalli M, Cagliani R, Pozzoli U, Riva S, Comi GP, Menozzi G, Bresolin N,Sironi M (2009); WIDESPREAD BALANCING SELECTION AND PATHOGEN-DRIVEN SELECTION AT BLOOD GROUP ANTIGEN GENES; Genome Research,19(2):199-212Fumagalli M*, Pozzoli U*, Cagliani R, Comi GP, Riva S, Clerici M, BresolinN, Sironi M (2009); PARASITES REPRESENT A MAJOR SELECTIVE FORCEFOR INTERLEUKIN GENES AND SHAPE THE GENETIC PREDISPOSITIONTO AUTOIMMUNE CONDITIONS; The Journal of Experimental Medicine,ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 72 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201073

ORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARILINEA DI RICERCA N. 8ORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARIRESPONSABILEDAMIANO RIVOLTANato a Como il 21 luglio 1971bonia (Ca)ORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARI––La progettazione ed implementazione del Sistema di Gestione per laQualità di numerose aziende sanitarie pubbliche e private quali, adesempio, il Policlinico di Milano, I.C.P. Milano, A.O. Ospedali Riuniti diBergamo––A febbraio 2005 viene assunto dall’Associazione “La Nostra Famiglia” nelsettore organizzazione con la responsabilità di favorire lo sviluppo del sistemaqualità nei Poli dell’Associazione e supportare la Direzione Generalein particolari progetti di organizzazione––A gennaio 2007 assume l’incarico di Coordinatore Organizzativo dellaSede di Bosisio Parini entrando a far parte del Comitato Direttivo dellaSede––A gennaio 2008 diviene Vice Direttore Generale Regionale per le sedi dellaRegione Lombardia con delega particolare alla gestione della Sede diBosisio PariniAttività DidatticaIstruzione––Laureato in Ingegneria Gestionale presso il Politecnico di Milano A.A.1998/1999 presentando una tesi su “Applicazioni strategiche della tecnologiainternet nelle imprese di servizi”––Ha frequentato numerosi corsi di organizzazione e management quali,ad esempio, “La Progettazione della Struttura Organizzativa”, il “ProjectManagement”, “L’organizzazione delle aziende sanitarie”.Esperienze professionali––Dal gennaio 1999 al febbraio 2005 ha lavorato come Management Consultantnella divisione “Sanità” della società di consulenza “Galgano &Associati” di Milano.Tra i principali progetti seguiti vi sono:––La definizione del Piano di Organizzazione dell’Istituto dei Tumori diMilano––L’analisi della spesa sanitaria nella Regione Liguria––La realizzazione dei Dipartimenti nell’Azienda Sanitaria Locale di Car-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 74––Dal 2001 al 2005 è stato docente per i corsi IREF-SDS in collaborazione,nelle diverse edizioni, con gli Istituti Clinici di Perfezionamento di Milano,l’Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori di Milano, l’ASL dellaProvincia di Sondrio.––Negli anni accademici 2005 - 2006 e 2006 - 2007 è stato docente e responsabiledel corso integrato di “Organizzazione Aziendale” del terzoanno del Corso di Laurea per Educatori Professionali dell’Universitàdell’Insubria di Varese/Como.––E’ stato docente in numerosi Corsi accreditati per il Programma MinisterialeECM (Educazione Continua in Medicina) attinenti l’OrganizzazioneAziendale, lo sviluppo della Qualità dei Servizi, il Project Management.INDIRIZZI STRATEGICI GENERALIL’indirizzo generale della ricerca che l’Istituto sviluppa nel settore dedicatoalla organizzazione dei servizi sanitari espressamente riferiti alla cura e riabilitazionedelle disabilità in età evolutiva affronta l’evoluzione delle tecnichediagnostiche e riabilitative valutando la loro efficacia ed efficienza in terminidi outcome rispetto alle risorse impiegate.L’Istituto ha inteso affrontare alcuni profili di indagine che vengono suggeritida problematiche nuove che derivano da tale quadro, il quale evoca, anzitutto,la necessità di ripuntualizzare strumenti affidabili ed efficaci al fine didefinire il profilo funzionale del paziente.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 75

ORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARIL’acquisizione di nuove ipotesi patogenetiche e la maturazione di nuovi modellineurofisiologici, che determinano a loro volta l’introduzione di innovativemodalità di presa in carico del soggetto, tendono a scomporre il quadro diuna uniforme applicazione di protocolli, per cui diventa importante verificare,attraverso una ricognizione degli approcci riabilitativi nelle disabilità neuropsichichecomplesse, come si distribuiscono nelle nostre Regioni e tra diversiPaesi europei i punti di contatto e quelli di divergenza, in vista di una ricomposizionedi linee di intervento convalidate e condivise.Tale percorso di ragionata omogeneizzazione dei percorsi terapeutico-riabilitativiha ovviamente bisogno di rapportarsi a strumenti attendibili di misurazionedell’efficacia del trattamento, che diano conto della “qualità dellavita associata allo stato di salute”, cioè di un parametro in cui confluisconoelementi oggettivi e percezioni soggettive.Alla luce di questi parametri, diventa fondamentale quantificare non il meroassorbimento di risorse di un percorso riabilitativo, ma anche le successivericadute e risparmi in termini di “costo sociale” durante la vita del paziente.In un contesto che evolve rapidamente sotto il profilo tecnico, è necessariosviluppare una progettualità che. secondo una connotazione operativoprofessionaledi larga interdisciplinarietà, consenta di creare modelli a “rete”costituiti da una fattuale e concreta presenza di strutture ad hoc che permettanoidealmente una uniforme facoltà di accesso ai servizi, creando diversilivelli assistenziali dove indirizzare le diverse esigenze e bisogni.Diventa, altresì, evidentemente di estremo interesse studiare - in stretta connessioneal territorio - dove si presentino eventuali colli di bottiglia che, alcontrario, limitino o rendano diseguale, per diversi raggruppamenti di cittadini,l’esercizio del proprio diritto alla salute e l’effettiva fruizione delle nuovepotenzialità offerte dallo sviluppo della ricerca scientifica.REPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2009-2010Ricerca Ministeriale Corrente 2010––Sviluppo attività di integrazione scolastica per alunni con disabilità: confrontotra metodologie in due modelli regionali diversiAltri progettiCall per la Ricerca Indipendente - Regione Lombardia“STUDIO E DEFINIZIONE DI STRUMENTI PER L’OTTIMIZZAZIONE E LAMESSA IN RETE DI INTERVENTI INTEGRATI OSPEDALE/TERRITORIO PERUTENTI IN ETA’ EVOLUTIVA AFFETTI DA MALATTIA RARA”.Periodo di riferimento: 22.01.2010 - 21.01.2012Polo Scientifico: Bosisio Parini - PartnerORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARIResponsabile: Ing. Damiano RivoltaCoordinatore: A.O. “S. Carlo Borromeo” – MilanoBando CCM Ministero della Salute“MESSA A PUNTO DI PROTOCOLLI DI VALUTAZIONE DELLA DISABILITA’BASATI SUL MODELLO BIOPSICOSOCIALE E LA STRUTTURA DESCRIT-TIVA DELLA CLASSIFICAZIONE INTERNAZIONALE DEL FUNZIONAMENTODISABILITA’ E SALUTE (ICF9)”Periodo di riferimento: 27.09.2007 - 21.05.2009Polo Scientifico: Conegliano - Pieve di Soligo - PartnerResponsabile: Dr. Andrea MartinuzziCoordinatore: Agenzia Regionale della Sanità Regione Autonoma Friuli VeneziaGiulia.PUBBLICAZIONI PRODOTTEBonanni P, Gobbo AM, Nappi S, Moret O, Nogarol A, Santin M, RandazzoG, Martinuzzi A (2009); FUNCTIONING AND DISABILITY IN PATIENTS WITHANGELMAN SYNDROME: UTILITY OF THE INTERNATIONAL CLASSIFICA-TION OF FUNCTIONING DISABILITY AND HEALTH, CHILDREN AND YOUTHADAPTATION FRAMEWORK; Disability and Rehabilitation, 31(S1):S121-S127Conclave M, Fusaro G, Sala M, Martinuzzi A, Russo E, Frare M, Gorini G,Leonardi M, Raggi A (2009); THE ICF AND LABOUR POLICIES PROJECT:THE FIRST ITALIAN NATION-WIDE EXPERIENCE OF ICF IMPLEMENTATIONIN THE LABOUR SECTOR; Disability and Rehabilitation, 31(S1):S16-S21De Polo G, Pradal M, Bortolot S, Buffoni M, Martinuzzi A (2009); CHILDRENWITH DISABILITY AT SCHOOL: THE APPLICATION OF ICF-CY IN THE VENE-TO REGION; Disability and Rehabilitation, 31(S1):S67-S73Francescutti C, Frattura L, Troiano R, Gongolo F, Martinuzzi A, Sala M,Meucci P, Raggi A, Russo E, Buffoni M, Gorini G, Conclave M, Petrangeli A,Solipaca A, Leonardi M (2009); TOWARDS A COMMON DISABILITY ASSES-SMENT FRAMEWORK: THEORETICAL AND METHODOLOGICAL ISSUESFOR PROVIDING PUBLIC SERVICES AND BENEFITS USING ICF; Disabilityand Rehabilitation, 31(S1):S8-S15Francescutti C, Fusaro G, Leonardi M, Martinuzzi A, Sala M, Russo E, FrareM, Pradal M, Zampogna D, Cosentino A, Raggi A (2009); ITALIAN ICF TRAI-NING PROGRAMS: DESCRIBING AND PROMOTING HUMAN FUNCTIO-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 76 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201077

ORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARINING AND RESEARCH; Disability and Rehabilitation, 31(S1):S46-S49ORGANIZZAZIONE DEI SERVIZI SANITARIGriffo GP, Leonardi M, Martinuzzi A, Francescutti C, Raggi A, Kosic V, BarbieriPV (2009); MOVING TOWARDS ICF USE FOR MONITORING THE UN CON-VENTION ON THE RIGHTS OF PERSONS WITH DISABILITIES: THE ITALIANEXPERIENCE; Disability and Rehabilitation, 31(S1):S74-S77Leonardi M, Martinuzzi A (2009); ICF AND ICF-CY FOR AN INNOVATIVE HO-LISTIC APPROACH TO PERSONS WITH CHRONIC CONDITIONS; Disabilityand Rehabilitation, 31(S1):S83-S87Martinuzzi A, Salghetti AM, Betto S, Russo E, Leonardi M, Raggi A,Francescutti C (2010); THE INTERNATIONAL CLASSIFICATION OF FUN-CTIONING DISABILITY AND HEALTH, VERSION FOR CHILDREN ANDYOUTH AS A ROAD-MAP FOR PROJECTING AND PROGRAMMING REHA-BILITATION IN A NEUROPAEDIATRIC HOSPITAL UNIT; Journal of RehabilitationMedicine, 42(1):49-55Petacchi E, Armellin MT, Facchin D, Gubernale M, Moret O, Buffoni M,Salghetti AM, Martinuzzi A (2009); THE DYSTONIC CHILD TREATED WITHDEEP BRAIN STIMULATION: ICF READING OF A HIGH-TECH APPROACH;Disability and Rehabilitation, 31(S1):S159-S169Salghetti AM, Betto S, Russo E, Petacchi E, Pradal M, Martinuzzi A (2009);PROJECTING AND PROGRAMMING REHABILITATION BASED ON ICF-CYFORMAT IN A NEUROPEDIATRIC HOSPITAL UNIT; Disability and Rehabilitation,31(S1):S55-S60ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 78 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201079

LINEA DI RICERCA N. 9BIOETICARESPONSABILELEONARDO LENZINato a Firenze il 28.03.1962BIOETICABIOETICA––Docente del modulo “Mediazione dei conflitti in ambito sanitario” all’internodel Master Universitario di I livello Il lavoro sociale in ambito clinicosanitario (Università Cattolica del Sacro Cuore).––Docente Coordinatore dell’ambito Etica della Cura presso la Fondazione“Angelo Abriani” – Accademia della Carità – Milano.––Dal 1997 al 2004 è stato Ricercatore e borsista presso il Centro di Bioeticadell’Istituto Auxologico Italiano IRCCS (diretto dal Prof. Luciano Eusebi).Pubblicazioni (ambito bioeticistico)––“Medicina predittiva: un approccio antropologico” in C. Bresciani (ed.)Genetica e medicina predittiva: verso un nuovo modello di medicina? ,Milano: Giuffré 2000––“Sul crinale fra due abissi: etica e neuroscienze” in L. Lenzi (ed.) Neurofisiologiae teorie della mente - Etica e neuroscienze, Vita e Pensiero 2005COLLABORATORISalvaterra Mariaelena – Laureata in GiurisprudenzaIstruzione––Laurea in Teologia presso la Pontificia Università Lateranense con votazioneSumma cum Laude (1994).––Specializzazione in Antropologia Teologica in corso presso la Facoltà Teologicadell’Italia Centrale – Firenze.––Corso di Perfezionamento in Bioetica presso l’Università Cattolica del SacroCuore – sede di Roma (1998).––Corsi di formazione in Bioetica (livello base/avanzato) presso la FondazioneLanza (PD) (1997-1998).Esperienze professionali e Attività Didattica––Docente di Teologia Morale Generale e Speciale presso l’Università Cattolicadel Sacro Cuore – sede di Milano.––Docente di Bioetica e Deontologia Professionale nei Corsi OSS, post-diplomae post-laurea, promossi e organizzati dall’Associazione La NostraFamiglia – sede di Bosisio Parini (LC).––Componente esperto presso il Comitato Etico dell’I.R.C.C.S. “EugenioMedea”.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 80INDIRIZZI STRATEGICI GENERALILa linea di ricerca dedicata alla bioetica si propone di affiancare l’attività clinicae di sperimentazione dell’Istituto, non soltanto considerando i profili eticidelle ricerche e delle pratiche già in atto – e quindi rendendosi disponibile allevarie Unità Operative e in particolare al Comitato di etica in relazione alle questionisu cui esso deve pronunciarsi – ma, laddove sia possibile, anticipandogli scenari moralmente problematici su cui andrà a situarsi la ricerca nei variambiti; il proposito è che – in accordo con la storia e i principi fondamentaliispiranti l’IRCCS E. Medea – l’etica, pur nella evidente consapevolezza deipropri limiti di metodo e di contenuto, possa attivamente contribuire ancheall’orientamento della ricerca stessa, collaborando quindi a individuare le direzionipossibili verso le quali l’Istituto di muoverà nel futuro.In sintonia con l’attenzione specifica dedicata dall’IRCCS E. Medea, fin dallasua fondazione, all’infanzia e in generale all’età evolutiva, principale obiettivodella linea di ricerca in bioetica sarà quello di prendere in esame i problemiad essa relativi: non tanto nel tentativo di costruire una bioetica dell’infanzia,ma piuttosto una bioetica con l’infanzia, ovvero includendo bambino e famiglianell’unico orizzonte della cura.Di seguito saranno indicate alcune macroquestioni di carattere bioetico ebiogiuridico inevitabilmente collegate al trattamento del paziente bambino,ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 81

BIOETICABIOETICAadolescente e giovane adulto:––la decisione in ordine al trattamento sanitario e il tema del consenso. Sitratta evidentemente di un orizzonte altamente problematico, su cui interagisconoconcetti (come la potestà genitoriale) elaborati dal diritto in altraepoca e soprattutto in relazione a questioni di carattere patrimoniale e l’evidentediritto del minore ad essere coinvolto nelle decisioni sanitarie chelo riguardano, che certamente non può essere rinviato alla maggiore età.Così come in altri ambiti dell’esistenza umana, anche nell’ambito sanitarioil bambino oppone resistenza ad approcci giuridicamente o eticamenteformalistici: è necessario lo sviluppo di pratiche giocate all’interno di unbuonsenso (senso-buono, che include naturalmente in sommo grado il rigoreargomentativo) progettuale che dovrà essere necessariamente partecipativoe collaborativo. All’interno di questo tema sarà preso in esameil rapporto del personale medico, infermieristico e sociale con il pazientebambino, con i problemi di segreto professionale, della comunicazionedella diagnosi, della riservatezza;––il dolore – particolarmente cronico - del paziente bambino. Si tratta di unelemento di difficilissima rappresentabilità. L’insopportabilità del doloredel bambino per la famiglia e anche per il personale sanitario rischia diinfluenzare le scelte sanitarie, con la conseguenza di concepire il bambinoin relazione all’adulto e non in sé. L’etica medica diventa cruciale alcospetto del dolore del bambino, perché essa ha il compito di contribuirea indicare quali sono le vie per promuovere il miglior interesse del bambinostesso laddove la psicologia del paziente, dei genitori e del personalesanitario vengono messe duramente alla prova;––la famiglia e il suo ruolo nella terapia. Le decisioni sanitarie prese su bambininel contesto di relazioni familiari complesse (genitori separati o indissenso, bambini affidati o in affidamento preadottivo). La presenza deigenitori accanto al bambino ospedalizzato. La famiglia come nucleo diassistenza alternativo all’ospedalizzazione, con differente modulazionedella terapia e evidenti ricadute sociali quanto ai costi dell’intervento equindi all’allocazione delle risorse. Le patologie e i disturbi provocati dallecondizioni di disagio familiare. Le abitudini nocive al bambino dell’ambientee della famiglia (fumo, sedentarietà, alimentazione irregolare odannosa). Le malattie dei genitori e le relative cure in quanto si riflettonosul bambino;––la sperimentazione clinica e farmacologica, con particolare riferimento allasperimentazione su bambini particolari (neonati, con handicap, etc.);––la bioetica nella sua dimensione internazionale. Quale bioetica possibileper i bambini e le famiglie nei paesi in via di sviluppo. Possibile uso deiconcetti messi a punto dalla bioetica al fine di esigere il rispetto dei dirittiumani fondamentali. La bioetica del bambino immigrato in Italia: mediazioneculturale, ma anche diagnostica e terapeutica.––gli aspetti etici, legali e sociali del biobanking pediatrico: quale regolamentazioneper la ricerca con materiale biologico di provenienza pediatrica?Il coinvolgimento dei ricercatori come focus per la messa a punto dibest practice guidelines––l’etica delle neuroscienze e la neuroscienza morale quali paradigmi di interrogazionedel pensiero, della presa di decisioni e del comportamentomorale in età evolutiva: l’utilizzo della risonanza magnetica funzionale perimmagini e dei modelli neuropsicologici per l’esplorazione dei meccanismidi funzionamento cerebrale correlati al giudizio moraleREPORT ATTIVITÀ SCIENTIFICA 2010Ricerca Ministeriale Corrente 2010– – La disabilità neurologica del paziente bambino: individuazione e sviluppodei problemi etici e giuridici inerenti al pediatric biobankingANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 82 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201083

LINEA DI RICERCA N. 10NEUROIMAGINGNEUROIMAGINGNEUROIMAGINGtale)Società Europea di RadiologiaAmerican Society of Pediatric Neuroradiology (Membro Fondatore)Attività DidatticaRESPONSABILEFABIO MARIA TRIULZINato a Milano il 31.12.1957––Da settembre 1989 – a oggi - Professore a contratto di NeuroradiologiaPediatrica all’Università degli Studi di Milano, Scuola di Specializzazionein Radiodiagnostica e in Neuropsichiatria InfantileEstratto delle pubblicazioniFumagalli M, Ramenghi LA, Righini A, Groppo M, Bassi L, De Carli A,Parazzini C, Triulzi F, Mosca F (2009); CEREBELLAR HAEMORRHAGES ANDPONS DEVELOPMENT IN EXTREMELY LOW BIRTH WEIGHT INFANTS; FrontBiosci (Elite Ed). 2009 Jun 1;1:537-41.Righini A, Parazzini C, Doneda C, Arrigoni F, Triulzi F (2009); PRENATAL MRIMAGING OF THE NORMAL PITUITARY STALK; AJNR Am J Neuroradiol.2009 May;30(5):1014-6. Epub 2009 Feb 4.Istruzione––26 luglio 1983 – Laurea in Medicina e Chirurgia - Università degli Studi diMilano––1983-1986 - Specializzazione in Medicina Nucleare - Università degli Studidi Milano––1986-1989 - Specializzazione in Radiologia - Università degli Studi di MilanoEsperienze Professionali––Da settembre 2000 a oggi - Direttore Dipartimento Diagnostica per Immagini,Direttore SC Radiologia e Neuroradiologia Pediatrica – Ospedale deiBambini “V. Buzzi” - Milano––Agosto 1985 - settembre 2000 - Neurologo presso il Dipartimento di Neuroradiologia, IRCCS Fondazione S Raffaele, MilanoAffiliazione a Società ScientificheSocietà Italiana di Neuroradiologia (Presidente Eletto 2010-12)Società Italiana di Radiologia (Responsabile del gruppo di studio di RM fe-ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 84Triulzi F (2008); PAEDIATRIC NEUROIMAGING; Neurol Sci. 2008 Oct;29 Suppl3:342-5. Review.Parazzini C, Righini A, Rustico M, Consonni D, Triulzi F; PRENATAL MAGNE-TIC RESONANCE IMAGING: BRAIN NORMAL LINEAR BIOMETRIC VALUESBELOW 24 GESTATIONAL WEEKS; Neuroradiology. 2008 Oct;50(10):877-83. Epub 2008 Jun 19.Righini A., Avagliano L., Doneda C., Pinelli L., Parazzini C., Rustico M., TriulziF., Bulfamante G. (2008); PRENATAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING OFOPTIC NERVE HEAD COLOBOMA; Prenat Diagn. 2008 Mar;28(3):242-6.INDIRIZZI STRATEGICI GENERALILa linea di ricerca in “neuroimaging” si è costituita recentemente a seguitodella acquisizione di una apparecchiatura RM a 3 T presso l’IRCCS E. Medeacon la costituzione del Centro Studi di Neuroimaging dell’Età Evolutiva(CeSNE).Gli obiettivi per il 2009 sono stati sinteticamente– – Acquisizione, installazione e start up dell’attività diagnostica e di ricercaclinica di un apparecchio RM a 3T presso l’IRCCS E. MedeaANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 85

NEUROIMAGING––Definizione delle linee di ricerca e collaborazione del CeSNE anche inrelazione alla partnership dell’IRCCS “E. Medea” con il progetto “IMAGO7” per la installazione della prima apparecchiatura RM a 7 T per studisull’uomo in ItaliaPERCHÉ UNA RM A 3T?Gli apparecchi a 3T sono fra gli apparecchi commerciali quelli dotati del massimorapporto segnale/rumore (S/R), anche se in Italia la loro diffusione soffreancora di alcune limitazioni (solo per attività di ricerca in IRCCS e struttureuniversitarie). L’apparecchio installato presso l’IRCCS “E. Medea” disponeinoltre - prima installazione in Italia - di una bobina di ricezione dell’encefalocostituita da 32 elementi. Questo consente di aumentare ulteriormente il segnalein ricezione rispetto alle tradizionali bobine dell’encefalo costituita da8, 12 o 16 elementi.Massimizzare il S/R offre una serie di vantaggi in tutte le principali applicazionidella RM. In particolare consente di:––Ridurre ulteriormente le dimensioni del pixel e del voxel con risoluzione inpiano inferiore agli 0.5 x 0.5 mm per spessori attorno al 1.5 mm––Migliorare la risoluzione angolare negli studi di trattografia––Migliorare l’effetto BOLD e la sua localizzazione––Migliorare la risoluzione della MRS e la definizione degli spettriLINEE DI RICERCADa un punto di vista tecnico-organizzativo verranno sviluppate tre principaliaree di ricerca:a. MorfostrutturaleLe attività di questa area comprenderanno i seguenti campi di ricerca:––Microscopia RM––High Angular DTI––Voxel based morphometryb. BiochimicaLe attività di questa area comprenderanno i seguenti campi di ricerca:––High resolution spectroscopy––Quantificazione spettralec. FunzionaleLe attività di questa area comprenderanno i seguenti campi di ricerca:––High resolution BOLD––Perfusione con ASLNEUROIMAGINGRICERCHE IN ATTO E PROGRAMMATELe ricerche attualmente avviate dal CeSNE in collaborazione con le altre lineedi ricerca del IRCCS sono:1. Valutazione mediante Risonanza Magnetica funzionale (fMR) di pazientiemiplegici pre e post trattamento con constraint therapyLinea di Ricerca: Riabilitazione Neuromotoria e Neuropsicologia Funzionale(Dr.ssa Turconi, Polo di Bosisio)2. Valutazione di elementi prognostici nel risveglio dal coma attraversotecniche combinate di RM, fRM, studio polisonnografico e tecnicafNIRS (Functional Near Infrared Reflectance Spectroscopy)Linea di Ricerca: Riabilitazione Neuromotoria e Neuropsicologia Funzionale(Dr.ssa Strazzer, Polo di Bosisio)3. Studio di neuroimaging avanzato (volumetria, trattografia, spettroscopia,RMN e PET (FDG PET) in soggetti con malattia del I motoneuronemolecolarmente definiteLinea di Ricerca: Riabilitazione neuromotoria e neuropsicologia funzionale(Dr.ssa Turconi, Polo di Bosisio e Dr. Martinuzzi, Polo di Conegliano)4. Le basi neurobiologiche dell’interazione precoce madre-bambino:studio clinico, neurochimico, neurofisiologico e di neuroimaging funzionale.Linea di Ricerca: Neuropatologia (Dr. Montirosso, Dr. Borgatti, Polo di Bosisio)5. Studio di tecnologie per l’esecuzione di prove cognitive e comportamentaliall’interno di campi magnetici ultraalti (>= 3T)Linea di Ricerca: Bioingegneria (Dr. Cavalleri, Polo di Bosisio)Le linee di ricerca proprie del CeSNE che partiranno entro la fine del 2010sono:1. Protocollo di acquisizione di dati morfologico-quantitativi e funzionalicerebrali con tomografo di risonanza magnetica a 3 Tesla (3T) inpopolazione pediatrica con normale sviluppo neurologico.La conoscenza della crescita e dello sviluppo normale delle strutture delANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 86 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201087

NEUROIMAGINGsistema nervoso centrale è requisito pressoché imprescindibile per potercomprendere in maniera approfondita l’ampio spettro di patologia cerebrale,malformativa e non, che può colpire i pazienti in età pediatrica, quale quelliafferenti al presente IRCCS.Passare ad un’analisi quantitativa, standardizzata e non più soggettiva delleindagini RM, è fondamentale per poter estendere le potenzialità diagnostichedella metodica in questo complesso ambito di patologie, quali ad esempioi disturbi dello sviluppo neurologico con ritardo psicomotorio ove ancora lapercentuale di esami valutati soggettivamente negativi raggiunge valori moltoelevati (sino al 40%).Attualmente nella letteratura medica internazionale non sono disponibili data-baseconsistenti e significativi di RM cerebrali normali in età pediatricacostruiti con apparecchio a 3T. I data-base già acquisiti con apparecchi da1,5 T purtroppo non sono utilizzabili negli studi neuroradiologici su pazientipediatrici a 3T, per essenziali differenze quantitative di risoluzione spaziale erisoluzione di contrasto tra le varie strutture cerebrali.Per ovviare a tale carenza è necessario “costruire” autonomamente un archiviodi RM cerebrali di soggetti pediatrici sani il più ampio e uniforme possibile.Scopi del progetto––Costruire un data-base di misure quantitative morfo-funzionali acquisite a3Tesla, come parametro statistico normale di riferimento cui porre in relazioneanaloghi dati acquisti in popolazioni pediatriche con patologie delsistema nervoso centrale congenite ed acquisite.––Ottenere dati quantitativi su volumetria cerebrale, tensore di diffusione,spettroscopia e risonanza funzionale (fMRI) nella popolazione pediatricacon normale sviluppo psicomotorio, anamnesi clinica neurologica negativa,esame clinico neurologico negativo.2. Protocollo di acquisizione di dati morfologico-quantitativi e funzionalicerebrali con tomografo di risonanza magnetica a 3 Tesla (3T) inpopolazione pediatrica con patologia neurologica dell’età evolutivaassociata a ritardo mentale e/o disturbo del comportamento.NEUROIMAGINGLa risonanza magnetica ha permesso di ottenere, negli ultimi due decenni,importanti progressi nell’individuazione delle anomalie morfologiche cerebraliche possono ricorrere nelle patologie neurologiche dell’età evolutivaassociate a ritardo mentale e ai disturbi del comportamento [Barkovich 2005,2007, 2009].La diagnosi è stata per lo più limitata a quelle classi di patologie in cui latradizionale osservazione qualitativa da parte degli esperti di neuroimagingpoteva fornire informazioni sufficientemente specifiche; gli studi di neuroimagingsi sono pertanto concentrati su alterazioni/lesioni/malformazioni chedi per se stesse risultavano ben distinguibili rispetto al quadro del normalecervello in via di sviluppo.Tuttavia dalla pratica clinica quotidiana risulta che, in pazienti affetti da quadripatologici con ritardo mentale, un gran numero di esami di neuroimagingsiano giudicati normali, proprio sulla base dei soli tradizionali criteri di valutazionequalitativa. Il numero dei “falsi negativi” risulta significativo (sino ad un40% a seconda delle casistiche).È in realtà altamente probabile che modificazioni morfo-funzionali dell’encefaloin questi casi siano presenti, anche se non rilevabili con analisi tradizionale.Recentemente, nel campo della ricerca clinica avanzata in neuroimaging,sono stati sperimentati approcci metodologici di tipo analitico quantitativoallo studio della patologie neurologiche, soprattutto nell’adulto (es. demenze,parkinsonismi, etc.). Tali innovative tecniche di acquisizione ed elaborazionedelle immagini (es: voxel based morphometry, tensore di diffusionee anisotropia frazionata, spettroscopia, RM funzionale-fMRI) permettono diottenere informazioni maggiormente dettagliate e approfondite rispetto alpuro dato morfologico tradizionale. In particolare esse possono fornire datiquantitativi su popolazioni clinicamente omogenee tali da essere confrontaticon analoghi dati quantitativi provenienti da popolazione pediatrica sana dipari età. L’ esperienza applicativa di tali tecniche nel campo della patologiadell’età evolutiva con ritardo mentale è ancora limitata [Verbruggen 2009,Haas 2009].L’utilizzo di un magnete a 3T, dotato di maggiore risoluzione spaziale rispettoalle apparecchiature tradizionali, combinato ad un approccio di post-processingdelle immagini di tipo quantitativo, potrebbe aiutare a ridurre la percentualedi esami falsamente negativi attualmente ancora presente in questocampo di patologia neurologica pediatrica.Inoltre, correlare anomalie quantitative (es. selettiva riduzione-aumento di volumedi strutture cerebrali od alterati indici di organizzazione delle strutturedella sostanza bianca) con dati genetici potrebbe fornire importanti informazionisulla fisiopatologia di tali patologie.Scopi del progetto––Costruire un data-base di misure quantitative morfo-funzionali, acquisite a3 Tesla, su pazienti affetti da patologie dello sviluppo con ritardo mentalee/o disturbi del comportamento– – Ottenere dati quantitativi su volumetria cerebrale, tensore di diffusione,spettroscopia, fMRI nella popolazione suddetta, da confrontare con le misureottenute su analoga popolazione di individui sani.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 88 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201089

NEUROIMAGING––Correlare i dati quantitativi di neuroimaging con quelli provenienti dall’analisigenetica correntemente attuata in tali popolazioni.3. Protocollo di acquisizione di dati morfologico-quantitativi e funzionalicerebrali con tomografo di risonanza magnetica a 3 Tesla (3T) ebobina di ricezione a 32 canali in popolazione pediatrica con epilessia.L’introduzione nella pratica clinica della RM cerebrale ha permesso negli ultimidue decenni di diagnosticare un’ampia varietà di lesioni cerebrali edanomalie congenite associate ad epilessia. Tuttavia un numero significativodi pazienti con malattia epilettica presenta quadri RM ottenuti con tecnichetradizionali del tutto normali. A parte le forme di tipo puramente funzionale,una frazione considerevole di questi ultimi pazienti può rientrare nell’ambitodelle epilessie criptogenetiche, in cui la lesione od anomalia cerebrale è didimensioni minime e quindi non visualizzabile con le comuni tecniche di neuroimaging[Duncan 2005].Abbattere la percentuale di epilessie cosiddette criptogenetiche ed individuarel’eventuale lesione responsabile della sintomatologia è una sfida peril clinico ed il neuroradiologo, che tuttavia è strettamente dipendente dalletecnologie a sua disposizione.La RM a 3T permette una risoluzione spaziale delle immagini sicuramentesuperiore rispetto alle tradizionali apparecchiature a 1.5 T. Inoltre, l’utilizzodi una bobina di ricezione a 32 canali (rispetto ai tradizionali 8) permette diottenere maggiore segnale dalle strutture più superficiali come la cortecciacerebrale, fino ad ottenere quindi valori di risoluzione spaziale superiori aquanto prima d’ora possibile (ad es. una risoluzione spaziale in piano di circa0,2x0,4 mm è tecnicamente raggiungibile).Tali innovazioni tecnologiche sono state introdotte sul mercato solo recentementee pertanto ancora scarse sono le esperienze ed i dati sulle potenzialitàdiagnostiche soprattutto in ambito epilettologico pediatrico, ove le dimensionicerebrali sono anche minori di quelle dell’adulto.La possibilità di riconoscere lesioni più piccole e meglio caratterizzare lesionidi dimensioni maggiori (displasie corticali focali, polimicrogirie, ecc) risiederebbeanche nell’addizionale approccio quantitativo, relativo cioè ad un studiovolumetrico corticale, ottenibile con il nuovo hardware a disposizione edi recenti software di analisi quantitativa volumetrica cerebrale [Duncan 2005,Focke 2009].L’impiego dell’imaging funzionale (fMRI) consente inoltre di valutare se lelesioni individuate possono interferire con l’attività dei circuiti corticali responsabilidelle funzioni cognitive superiori.Scopi del progettoNEUROIMAGING––Acquisire immagini ad elevata risoluzione spaziale in pazienti in età pediatrica,affetti da epilessia/crisi epilettiche.––Ottenere dati quantitativi su volumetria corticale cerebrale, tensore di diffusione,spettroscopia e fMRI nella popolazione suddetta, da confrontarecon le misure ottenute su analoga popolazione di individui sani.4 Protocollo di acquisizione di dati morfologico-quantitativi e funzionalicerebrali con tomografo di risonanza magnetica a 3 Tesla (3T) inpopolazione pediatrica con lesioni cerebrali acquisite.Nei pazienti con lesioni cerebrali acquisite (post-traumatiche, post-chirurgiche,perinatali, ecc) l’utilizzo di markers predittivi dell’outcome clinico correlatialle condizioni basali del paziente assume un ruolo strategico nella pianificazionedel trattamento riabilitativo.La Risonanza Magnetica, mediante l’utilizzo di tecniche avanzate morfo-funzionali,può costituire uno strumento utile per la determinazione di tali fattoriprognostici. In particolare la tecnica DTI (diffusion tensor imaging) che è ingrado di misurare il danno della sostanza bianca e l’integrità dei fasci assonalicostituisce a riguardo un interessante metodo di studio. Alterazioni deipatterns di sostanza bianca, monitorate mediante DTI mapping in popolazioniadulte con danno cerebrale di origine traumatica, sono ampiamenteriportate in letteratura [Huisman 2004]. Analogo approccio di studio delladegenerazione diretta o secondaria (walleriana, ecc) dei fasci di sostanzabianca può essere applicato alla popolazione pediatrica per individuare precocementepatterns che indirizzino la prognosi.La ripetizione di esami seriati di DTI durante le varie fasi del trattamento terapeuticoriabilitativo può inoltre fornire informazioni utili sulla possibile riorganizzazionedelle strutture cerebrali a seguito della riabilitazione, gettandoluce su meccanismi quali la neuroplasticità.Altra tecnica avanzata morfo-funzionale, la propriamente detta fRM (tecnicaBOLD) è invece in grado di monitorare, mediante la stimolazione del pazientedurante l’esame, i patterns di attivazione corticale (motori, sensitivi, visivi,del linguaggio, ecc) che sovrintendono le funzioni cognitive superiori. Talemetodica può aiutare a comprendere, mediante la ripetizione seriata degliesami e confronto con analoghi dati su popolazione sana, l’effettiva azionedei trattamenti riabilitativi nella riorganizzazione corticale dei pazienti con lesionicerebrali acquisite; essa può quindi rappresentare una base oggettivaper la valutazione dell’efficacia del trattamento riabilitativo. È teoricamentepossibile anche valutare e comparare l’azione di trattamenti riabilitativi diversiattuati su classi di pazienti omogenee e confrontabili per tipo di danno.Infine, grazie alla tecnica della spettroscopia (MR-S) è possibile mappareANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 90 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201091

NEUROIMAGINGNEUROIMAGINGla presenza a livello dei tessuti cerebrali danneggiati di alcuni metaboliti (N-Acetilaspartato, Colina, Creatina e altri) che sono indicatori della integritàneuronale, del turnover delle membrane cellulari e della funzionalità energeticacellulare. In condizioni di alterato metabolismo energetico e dannostrutturale neuronale quali occorrono ad esempio nel trauma, tali markerspossono rappresentare uno strumento aggiuntivo per la caratterizzazione ela valutazione prognostica del danno [Suskauer 2009].Scopi del progetto––Ottenere dati quantitativi su volumetria corticale cerebrale, tensore di diffusione,spettroscopia nella popolazione con danno cerebrale acquisito alfine di a) determinare patterns prognostici, b) monitorare eventuale effettomorfo-funzionale delle terapie riabilitative.– – Testare, mediante fRM (BOLD), l’attività corticale di specifiche sottoclassidi pazienti con danno cerebrale acquisito e confrontarlo con analoghi datiottenuti su volontari sani e/o pazienti sottoposti a trattamenti diversi.ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-2010 92 ANNUARIO SCIENTIFICO 2009-201093